综述:胆道疾病类器官研究进展:从模型构建到临床应用

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Advanced Healthcare Materials 9.6

编辑推荐:

  这篇综述系统阐述了胆道类器官(3D)模型在克服传统2D细胞培养和动物模型局限性方面的突破性进展,详细介绍了基质依赖/非依赖构建方法、组织工程技术(生物打印/微流控)及细胞来源(原代组织/多能干细胞/肿瘤细胞),重点探讨了关键信号通路在指导细胞分化增殖中的作用,展望了其在疾病建模(原发性硬化性胆管炎PSC、胆道闭锁、囊性纤维化CF、胆管癌CCA)和临床转化(基因编辑/药物筛选/个性化医疗)中的应用前景。

  

Abstract
胆道系统作为肝胆功能的核心载体,其相关疾病研究长期受限于传统二维(2D)培养与动物模型的生理学差异。胆道类器官这一革命性的三维(3D)体外模型,通过高度模拟组织结构与功能特征,正推动该领域研究范式转变。

模型构建技术
当前胆道类器官构建主要采用基质依赖型(如Matrigel?)与非依赖型方法,结合前沿组织工程技术:

  1. 生物打印技术可实现血管网络整合
  2. 微流控系统模拟胆汁流体动力学
    细胞来源呈现多元化特征,包括手术获取的原代胆管上皮细胞、诱导多能干细胞(iPSCs)定向分化体系,以及患者来源的肿瘤细胞(PDTCs)。

关键调控机制
Wnt/β-catenin、Notch和Hedgehog信号通路的精确调控对类器官形态发生至关重要。研究证实,TGF-β1浓度梯度可诱导胆管细胞极性形成,而IL-6/JAK/STAT3通路的异常激活与纤维化表型相关。

疾病建模突破
通过CRISPR-Cas9基因编辑构建的PSC模型,成功再现了胆管周围"洋葱皮"样纤维化特征。胆道闭锁模型则揭示NKX2-2+祖细胞分化障碍的分子机制。值得注意的是,CFTRΔF508突变体类器官对囊性纤维化跨膜传导调节剂(CFTR)药物的反应性与临床疗效高度一致。

临床转化前景

  1. 药物筛选:胆管癌类器官库实现个体化化疗方案预测
  2. 再生医学:基于iPSCs的胆管移植体完成动物实验验证
  3. 免疫治疗:PD-1/PD-L1抑制剂敏感性测试平台

现存挑战与展望
当前模型在长期培养稳定性(>6个月)和免疫微环境模拟方面仍存在局限。未来通过器官芯片(Organ-on-a-chip)与单细胞多组学技术的整合,有望实现胆道-肝脏-肠道多器官互作研究。人工智能辅助的高通量筛选系统将加速个性化治疗方案开发。

Conflict of Interest
作者声明无利益冲突。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号