2023年5月5日，世界衛(wèi)生組織總干事譚德塞在日內(nèi)瓦舉行的發(fā)布會(huì)上宣布，新冠疫情不再構(gòu)成“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件"。但譚德塞在發(fā)布會(huì)上也指出，宣布新冠疫情不再構(gòu)成“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件"，這并不意味著新冠作為一種全球健康威脅已經(jīng)結(jié)束。上周，新冠仍然每三分鐘就奪走一條生命，很多地方仍然有成千上萬的人正在重癥監(jiān)護(hù)室里為他們的生命而戰(zhàn)。SARS-CoV-2不會(huì)消失，人類要加強(qiáng)對(duì)自然界的監(jiān)控。同時(shí)，藥物、免疫治療的研究不能停下，以防以后再有類似情況發(fā)生。
2019 SARS-CoV-2 已經(jīng)成為一場(chǎng)“大流行病"，這一致命的疾病對(duì)人體多器官造成了損傷，包括呼吸系統(tǒng)、胃腸道系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等。類器官作為一種具有自我更新、自我組織能力和再現(xiàn)來源組織生物學(xué)結(jié)構(gòu)和功能的新型研究模型，已廣泛應(yīng)用于SARS-CoV-2研究。它不僅能模擬SARS-CoV-2的感染機(jī)制、臨床特征，還能為抗病藥物篩選帶來新的希望。
類器官模型特性
圖1 不同來源的干細(xì)胞形成的類器官（圖片來源于文獻(xiàn)[1]） | 類器官(organoids)是一種利用胚胎干細(xì)胞(embryomic stem cells，ESCs)、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(inducedpluripotent stem cells，iPSCs)或成體干細(xì)胞(adult/tissuestem cells，ASCs)獲得的三維構(gòu)建體。 |
類器官模型擁有與來源組織器官類似的空間組織并能重現(xiàn)相應(yīng)器官的部分功能，已應(yīng)用于包括肺、腸道、胃、肝臟、腎臟、大腦、視網(wǎng)膜等多種正?；蚰[瘤組織的類器官研究模型中。 |
類器官培養(yǎng)常用小分子化合物
小分子化合物是指分子量小于1000Da（尤其小于500 Da），具有生物學(xué)活性的化合物。小分子化合物與細(xì)胞因子和蛋白不同，小分子可以透過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)功能。小分子化合物的作用靶點(diǎn)眾多，已廣泛應(yīng)用于干細(xì)胞、類器官、免疫學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、表觀遺傳學(xué)、細(xì)胞凋亡、離子通道、腫瘤學(xué)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等生命科學(xué)中諸多重要的研究領(lǐng)域。
表1 類器官培養(yǎng)常用小分子化合物
貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 作用及推薦濃度 |
abs812864 | Y-27632 | 處理人胚胎干細(xì)胞1h，可抑制干細(xì)胞的凋亡，提高克隆效率，延長(zhǎng)細(xì)胞的傳代。推薦工作濃度：10μM。 |
abs810009 | SB202190(FHPI) | 可誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新，可用于胃腸道、乳腺類器官的培養(yǎng)。推薦工作濃度：10μM。 |
abs810052 | CHIR-99021 | 可誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞向內(nèi)胚層分化，在腎臟和視網(wǎng)膜類器官培養(yǎng)中用到。與其他試劑結(jié)合使用，能刺激體細(xì)胞重編程為干細(xì)胞。推薦工作濃度：3μM |
abs817694 | A 83-01 | 用于肝臟、前列腺以及乳腺類器官的培養(yǎng)，抑制iPSCs的分化，維持體外細(xì)胞的自我更新。推薦工作濃度：2μM，現(xiàn)配現(xiàn)用。 |
abs814916 | 胃膜素(人) | 用于胃腸道類器官的研究。腸道及肝臟類器官培養(yǎng)時(shí)，需要添加胃泌素來延長(zhǎng)類器官的存活時(shí)間。推薦工作濃度：10nM |
abs816969 | 煙酰胺 | 促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞分化成胰島素生成細(xì)胞，抑制sirtuins活性，并用于促進(jìn)類器官的形成和延長(zhǎng)類器官的壽命。推薦工作濃度：10mM。 |
abs810050 | 佛司可林 | 誘導(dǎo)多種類型細(xì)胞的分化并激活PXR和FXR，具有血小板抗凝集和降壓作用，與其他小分子聯(lián)合使用時(shí)，可誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞重編程為iPSCs。肝臟類器官培養(yǎng)的過程中必須添加該物質(zhì)。推薦工作濃度：1-10μM。 |
abs819421 | 前列腺素E2 | 前列腺素E2(PGE2)與特異的受體結(jié)合后可介導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化，在肝臟類器官和前列腺類器官培養(yǎng)時(shí)需要添加。推薦工作濃度：500nM |
abs817963 | 乙酰半胱氨酸 | 抗氧化劑谷胱甘肽的前體，具有抗氧化作用，也是ROS抑制劑，抑制神經(jīng)元細(xì)胞凋亡，在大多數(shù)類器官的培養(yǎng)過程中都需要添加該物質(zhì)。推薦工作濃度：1mM。 |
類器官在SARS-CoV-2研究中的應(yīng)用
新冠患者表現(xiàn)出的癥狀多種多樣，常見臨床癥狀為呼吸系統(tǒng)損傷，部分患者出現(xiàn)急性心衰、肝腎損傷等多器官功能衰竭[2]。而病人尸檢結(jié)果顯示，在多種組織和器官中都檢測(cè)到了病毒基因組，如肺、腸、咽、心臟、肝臟、腎臟、大腦等[3]。病毒如何進(jìn)入人體不同組織的細(xì)胞，如何在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，宿主與病原體之間的相互作用，這些研究需要一個(gè)能展示組織結(jié)構(gòu)組成信息及組織生理功能的模型，而源自不同組織類型的類器官已應(yīng)用于SARS-CoV-2感染研究中，成為研究SARS-CoV-2感染病理生理學(xué)以及藥物評(píng)估和體外毒理學(xué)研究的良好模型（表2）。
表2 不同類型3D類器官在SARS-CoV-2中的研究
類器官類型 | 來源 | 研究?jī)?nèi)容 | 參考文獻(xiàn) |
肺 | iPSCs | 病毒感染AT2細(xì)胞，并誘導(dǎo)強(qiáng)烈的趨化因子響應(yīng)，用于高通量抗病藥物篩選。 | [4] |
血管 | iPSCs | 病毒感染，hrsACE2顯著抑制感染。 | [5] |
小腸 | 人小腸組織 | 病毒感染小腸類器官中的腸上皮細(xì)胞，引起病毒響應(yīng)程序。 | [6] |
眼 | ESCs | 病毒感染角膜緣，引起強(qiáng)烈的NF-κB響應(yīng)，Ⅰ/Ⅲ型干擾素下調(diào)。 | [7] |
結(jié)腸 | 人結(jié)腸組織 | 病毒感染并在類器官中復(fù)制。 | [8] |
腦 | iPSCs | 病毒感染脈絡(luò)叢上皮，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)失調(diào)、血腦脊液屏障功能受損。 | [9] |
腎 | ESCs | 病毒感染，hrsACE2顯著抑制感染。 | [10] |
肝膽管 | iPSCs | 分別誘導(dǎo)分化形成肝臟類器官和膽管類器官；病毒感染引起趨化因子響應(yīng)。 | [11] |
類器官原代培養(yǎng)操作流程
Absin類器官原代培養(yǎng)操作演示可掃二維碼觀看 | Absin類器官實(shí)操大本營(yíng)第5期正在進(jìn)行，歡迎一起探討學(xué)習(xí) |
參考文獻(xiàn)
[1] 王婷, 范時(shí)盼, 陳曄光. 類器官:SARS-CoV-2研究新模型[J]. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué), 2023, 53(2):12.
[2] Shi R, Radulovich N, Ng C, et al. Organoid cultures as preclinical models of non-small cell lung cancer. Clin Cancer Res, 2020,26:1162-1174.
[3] Hui K P Y, Ching R H H, Chan S K H, et al. Tropism,replication competence,and innate immune responses of influenza virus:an analysis of human airway organoids and ex-vivo bronchus cultures. Lancet Respir Med,2018,6:846-854.
[4] Han Y,Duan X,Yang L,et al.Identification of SARS-CoV-2 inhibitors using lung and colonic organoids. Nature, 2021, 589:270-275.
[5] Monteil V,Kwon H,Prado P,et al.Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2.Cell,2020,181:905-913.e7.
[6] Lamers M M,Beumer J,van der Vaart J,et al.SARS-CoV-2 productively infects human gut enterocytes.Science,2020,369:50-54.
[7] Eriksen A Z, M?ller R, Makovoz B, et al.SARS-CoV-2 infects human adult donor eyes and hESC-derived ocular epithelium.Cell Stem Cell, 2021,28:1205-1220.e7.
[8] Zang R,Gomez Castro M F,McCune B T,et al.TMPRSS2 and TMPRSS4 promote SARS-CoV-2 infection of human small intestinal enterocytes.Sci Immunol,2020,5:eabc3582.
[9] Pellegrini L,Albecka A,Mallery D L,et al.SARS-CoV-2 infects the brain choroid plexus and disrupts the blood-CSF barrier in human brain organoids.Cell Stem Cell,2020,27:951-961.e5.
[10] Monteil V,Kwon H,Prado P,et al.Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2.Cell,2020,181:905-913.e7.
[11] Yang L,Han Y,Nilsson-Payant B E,et al.A human pluripotent stem cell-based platform to study SARS-CoV-2 tropism and model virus infection in human cells and organoids.Cell Stem Cell,2020,27:125-136.e7.
類器官培養(yǎng)小分子產(chǎn)品推薦：
貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 | 貨期 |
abs812864 | Y-27632 | 5mg/10mg/50mg | 現(xiàn)貨 |
abs810009 | SB202190(FHPI) | 5mg/50mg | 現(xiàn)貨 |
abs810052 | CHIR-99021(CT99021) | 5mg/25mg | 現(xiàn)貨 |
abs817694 | A 83-01 | 5mg/10mg/25mg/50mg | 現(xiàn)貨 |
abs814916 | 胃膜素(人) | 1mg/5mg | 現(xiàn)貨 |
abs816969 | 煙酰胺 | 50mg/100mg/200mg/500mg | 現(xiàn)貨 |
abs810050 | 佛司可林 | 5mg/25mg/100mg | 現(xiàn)貨 |
abs819421 | 前列腺素E2 | 5mg/50mg | 現(xiàn)貨 |
abs817963 | 乙酰半胱氨酸 | 100mg/200mg/500mg/5g | 現(xiàn)貨 |
類器官培養(yǎng)基產(chǎn)品推薦：
貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 | 貨期 |
abs9523 | 人腸癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9524 | 人胃癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 現(xiàn)貨 |
abs9525 | 人肺癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9526 | 人乳腺癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9527 | 人肝癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9528 | 人胰腺癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9529 | 人正常肝類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9530 | 人正常腸類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9531 | 人正常肺類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9532 | 人正常胰腺類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9533 | 小鼠腸癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9534 | 小鼠胃癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9535 | 小鼠肺癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9536 | 小鼠乳腺癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9537 | 小鼠肝癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9538 | 小鼠胰腺癌類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9539 | 小鼠正常肝類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9540 | 小鼠正常腸類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9541 | 小鼠正常肺類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
abs9542 | 小鼠正常胰腺類器官培養(yǎng)基 | 100mL/500mL | 1-2周 |
溫馨提示：absin所有產(chǎn)品僅用于科學(xué)研究，請(qǐng)勿藥物、家用或其他用途。
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