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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: 大 中 小 】 时间:2025年07月21日 来源:Advanced Healthcare Materials 9.6
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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:
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
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。
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