类器官周报脑类器官显示出动态克隆生长和可 [复制链接]

研究进展

脑类器官显示出动态克隆生长和可调的组织补充能力

研究进展

宫颈细胞外基质水凝胶优化宫颈鳞状细胞癌类器官肿瘤异质性

研究进展

超过张跨实验室图像组成的大型多样化脑类器官模型数据集

研究进展

综述：软骨类器官水凝胶的研究进展

行业动态

中国经内镜消化系统常见恶性肿瘤组织取样及类器官培养专家共识

脑类器官显示出动态克隆生长和可调的组织补充能力

近日，奥地利科学院分子生物技术研究所的Knoblich团队在《NatureCellBiology》上发表研究，揭示了人类大脑类器官中的克隆生长和组织更新机制。研究发现，神经前体细胞通过不同分裂模式产生不同大小的克隆，并展示了在3D大脑类器官中，通过基因组DNA条形码追踪整个组织的克隆行为。与小鼠大脑相比，人类大脑在细胞数量上极为发达，但相关的克隆异质性数据却相当有限。大脑类器官作为模拟人类大脑发育的3D模型，为研究克隆异质性提供了新途径。此研究发现，大脑类器官中的克隆生长并非预先确定，而是可塑的，可以根据组织需求进行调整。此外，所呈现的整体组织谱系追踪方法具有广泛的适用性，可用于测试不同基因背景和多能干细胞系的影响，并为其他部位类器官系统的研究提供模板。尽管该方法在测量克隆行为时具有静态和细胞类型不可知的局限性，但它仍为理解组织发育提供了新的视角。

宫颈细胞外基质水凝胶优化宫颈鳞状细胞癌类器官肿瘤异质性

年5月15日，《ScienceAdvances》发表了华南理工大学HaoHuang团队与复旦大学林鑫华团队、南方医科大学YifengWang和XiaoYi团队的联合研究成果。该研究收集了CSCC患者的癌旁宫颈组织，并成功制备了子宫颈细胞外基质（UCEM）水凝胶。

UCEM水凝胶不仅保留了宫颈组织的蛋白质组学特征，还保留了与癌变相关的信号通路和分泌蛋白。实验发现，UCEM诱导的CSCC有机体转录特征与患者的原生CSCC组织高度相似，有助于捕捉CSCC的肿瘤异质性。质谱分析揭示了UCEM在结构支撑、细胞内代谢和细胞-ECM互作中的重要角色，涉及营养、能量代谢和HPV感染等关键生物学过程。

在类器官培养实验中，UCEM组的成功率略高于Matrigel组，且通过添加特定成分，可显著提高CSCC类器官的形成效率。UCEM来源的类器官不仅维持了肿瘤组织的转录组特性，还更好地保留了肿瘤组织的特异微环境。药物评价实验显示，UCEM在预测药物耐药性方面表现更佳，为耐药患者的识别提供了更准确的方法。此外，UCEM来源的CSCC类器官也表现出较强的迁移与成瘤能力。本研究证明，UCEM水凝胶能有效维持宫颈组织的特定微环境，支持CSCC有机体的形成和生长，为宫颈癌的研究和治疗提供了新平台，并为类器官技术的改进提供了创新思路。

超过张跨实验室图像组成的大型多样化脑类器官模型数据集

年5月，海德堡大学医学院的SabineJung-Klawitter教授团队在《ScientificData》期刊上发表了他们的最新研究成果。该研究专注于脑类器官，这一在神经发育疾病等领域研究中的有效模型。然而，传统的明场图像观察方法不仅耗时，还容易受到观察者主观因素的影响。

尽管有CellProfiler、OrganoSeg以及基于深度学习的MOrgAna等工具进行优化，但这些工具在应对高克隆多样性、实验室间差异、类器官位置变动以及培养基颜色变化等挑战时仍显力不从心。为了克服这些挑战，研究团队从健康个体和神经疾病患者中提取诱导多能干细胞（iPSC），培育出脑类器官。他们利用两种显微镜，在5倍镜下对同一类器官连续拍摄了10个时间点的图像，总计获得了超过张来自64个动态追踪的脑类器官图像。接着，通过先进的像素分割技术，研究团队成功地将类器官与背景区分开来。他们运用5折交叉验证、Dice分数和PyRadiomics等方法，对四种不同的处理方法进行了准确性和特征提取能力的评估。结果显示，SegFormer在像素分割方面表现最为出色；在模型识别能力上，SegFormer同样展现出卓越的性能，而CellProfiler在特定条件下仅识别到背景；在监测类器官生长曲线方面，SegFormer几乎完美地反映了所有样本的生长趋势，而OrganoSeg在特定组别中的表现则存在较大的差异。此外，通过对类器官的形态学分析，研究还揭示了不同样本来源的多样性。

综述：软骨类器官水凝胶的研究进展

近日，上海大学转化医学院苏佳灿教授团队在《AdvancedHealthcareMaterials》上发表综述论文，深入探讨了软骨类器官的建立方法。论文首先概述了软骨组织与软骨类器官的关系，明确了软骨组织的特性及其类器官的概念。接着，详细介绍了软骨类器官的构建技术，包括基质胶培养的优势与不足，以及细胞外基质和水凝胶（如海藻酸盐、多肽、丝素蛋白和DNA）作为基质胶替代品的潜力与局限。

论文进一步详细描述了软骨类器官的构建过程，即细胞与支架材料的共培养，并探讨了构建软骨缺损动物模型的利弊。特别地，文章聚焦于水凝胶材料在软骨类器官构建中的应用，如海藻酸钠、丝素蛋白、DNA、明胶、胶原蛋白和多肽等，深入剖析了这些材料的优缺点，为水凝胶材料在软骨类器官研究中的设计和开发提供了宝贵的参考。

最后，论文还讨论了软骨类器官水凝胶研究的挑战和未来发展方向，并展望了软骨类器官在药物筛选、疾病建模、个性化治疗和软骨缺损修复等领域的应用前景。

中国经内镜消化系统常见恶性肿瘤组织取样及类器官培养专家共识

年5月26日，中华医学会消化病学分会医工交叉协作组组织全国领域内权威专家研究探索，围绕消化系统常见恶性肿瘤（食管癌、胃癌、结直肠癌、胰腺癌等）在内镜适应证与伦理、内镜取样、样本储存与运输和类器官培养等方面内容，形成了内镜取样与类器官培养专家共识，以期规范各医疗机构与类器官培养平台操作。该共识包括内镜取样适应证与伦理、内镜取样、样本存储与运输和类器官培养等4个部分,共15条陈述。

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