工程化类器官在组织修复与再生医学中的应用综述

《Burns & Trauma》：Advanced engineering strategies in human organoids for tissue repair and regeneration

摘要

由疾病或创伤引起的组织损伤和功能紊乱可导致不可逆的器官衰竭。传统治疗策略如器官移植或干细胞疗法通常受限于免疫排斥、供体短缺和再生效果不佳等问题。类器官是由干细胞衍生的三维微型组织，能够通过重现天然器官的复杂结构和功能特性，凭借其高可塑性、可扩展性和生理相关性，为组织修复和再生提供了极具前景的方法。在本综述中，我们介绍了人源类器官的新颖工程化方法，包括其生成、优化以及用于组织修复的转化应用。随后，我们介绍了包括类器官芯片、水凝胶和3D生物打印在内的核心技术，这些技术共同应对了组织发育不成熟、血管化不足和宿主整合性差等挑战。我们还讨论了工程化类器官在修复多种组织（如心脏、肺、脑、骨骼和皮肤）中的应用，并总结了临床前模型的最新进展及其潜在的临床转化应用。最后，我们讨论了基于类器官疗法的关键挑战，包括功能成熟、与血管、神经和免疫系统的整合、重现天然生物力学环境的复杂性、伦理问题，以及可能的解决方案及其在再生医学中的应用方向。