综述：胎儿肝脏微环境特征综述及其在造血干细胞类器官模型构建中的应用前景与挑战

《Stem Cell Research & Therapy》：The fetal liver microenvironment as a developmental framework for hematopoietic stem cell expansion

摘要

背景

造血干细胞（HSCs）通过自我更新和多系分化维持终身的血液生成。移植可以治愈某些血液恶性肿瘤和非恶性疾病，但供者可得性、HLA配型、移植物细胞剂量和持久植入仍然是重要的限制因素。体外扩增和多能干细胞来源的血液生成有望拓宽治疗可及性，前提是扩增后的细胞能够保持长期再殖功能。

现有问题

体外生成的造血细胞通常产量有限、成熟不完全且植入效果差异较大。细胞因子鸡尾酒疗法、基质喂养细胞、小分子和生物模拟微环境可以增加表型定义的HSC/HSPC数量，但数量上的扩增并不一定意味着真正的具有长期再殖能力的HSCs的扩增。

视角

在发育过程中，胎儿肝脏（FL）支持阶段性HSC扩增、成熟和前体细胞分化。在某些临床前实验中，部分FL来源的群体表现出比成人骨髓或脐血来源群体更高的再殖活性，尽管结果因发育阶段、表型、剂量和移植模型而异。类器官和生物工程技术可能提供重建某些FL微环境特征的实验系统，但目前的胎儿肝脏类器官（FLOs）尚未被证明能够持续产生或扩增可移植的长期HSCs。

结论

本叙述性综述综合了关于FL微环境在细胞、分子、信号传导和生物物理方面特征的证据，并探讨了部分特征如何为FL启发的类器官和培养模型提供指导。我们建议将这些模型主要作为实验平台，用于界定决定HSC身份、成熟和长期再殖活性的微环境需求，并用于测试改善功能性HSCs生成、维持或扩增的策略。其转化潜力仍有待通过清晰区分HSC与前体细胞的扩增以及使用标准化长期功能实验进行严格验证来确立。