聯(lián)系電話
翌圣生物科技（上海）股份有限公司
初級會員·13年
- 聯(lián)系人：
- 曹女士
- 電話：
- 400-6111-883
- 手機：
- 售后：
- 4006-111-883
- 傳真：
- 86-21-34615995
- 地址：
- 上海市浦東新區(qū)天雄路166弄1號3樓
- 網(wǎng)址：
- www.yeasen.com
掃一掃訪問手機商鋪
類器官培養(yǎng)指南大全
—— 一文帶您深度了解類器官
類器官(Organoid)是在體外,，經(jīng)過3D培養(yǎng),，能夠在體外模擬正常（或疾?。顟B(tài)下體內(nèi)器官（或組織）的三維結(jié)構(gòu)和生理功能,。通俗點講,，類器官是三維細胞培養(yǎng)物,，將干細胞培養(yǎng)于基質(zhì)膠中,，在化學(xué)小分子抑制劑/激活劑,、細胞因子,、培養(yǎng)基添加劑等物質(zhì)作用下經(jīng)過培養(yǎng)得到的相應(yīng)器官類似的組織結(jié)構(gòu)。
類器官擁有自我更新能力,，能維持來源組織的生理結(jié)構(gòu)和功能,，享有“培養(yǎng)皿中的微器官"之稱。利用干細胞的自我更新,、分化能力以及自我組織能力,，類器官可冷凍保存用作生物庫，也能無限擴增。類器官高度復(fù)雜,，相對于2D細胞,，更接近于體內(nèi)狀態(tài)。
圖1. 人結(jié)腸腺癌細胞的類器官培養(yǎng)[1]
類器官的特點是能更好地模擬體內(nèi)環(huán)境,，適用于分子和細胞生物學(xué)分析,，在動物和細胞水平之間，為腫瘤研究,、藥物篩選,、再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域提供了一個更好的解決方案，已被廣泛應(yīng)用于功能組織誘導(dǎo),、疾病模型建立,、藥物篩選、抗炎試驗,、臨床端研究等多個方面的研究,，在基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化應(yīng)用中具有很大的應(yīng)用前景。
隨著類器官培養(yǎng)系統(tǒng)和實驗技術(shù)的不斷發(fā)展,，類器官培養(yǎng)已用于各種組織和器官,，包括腸道（小腸/結(jié)腸）、胃,、肝臟,、心臟、肺,、前列腺,、胰腺、腎臟,、乳腺,、腦類、視網(wǎng)膜以及內(nèi)耳等,。
以腫瘤干細胞為來源的類器官也開始在幫助了解腫瘤發(fā)生發(fā)展機制,、篩選藥物敏感性、促進精準(zhǔn)醫(yī)療與個性化診療方面展現(xiàn)出巨大潛力,。來自Cell,、Science多篇文獻顯示，類器官在預(yù)測抗癌藥物有效性上,，具有的靈敏度和特異性,。近來，腫瘤類器官已表現(xiàn)出預(yù)測患者對癌癥藥物的反應(yīng),、幫助制定個性化用藥方案方面的作用,。
1. 研究發(fā)育機制：類器官具有的分化能力，可用于胚胎發(fā)育過程及其機制的研究。
調(diào)控Wnt,、BMP等信號通路誘導(dǎo)的過程,，可研究腦類、胰腺和胃等器官的發(fā)育,。[2][3][4]
2. 建立疾病損傷模型：類器官誘導(dǎo)的特定組織或器官,，可用于特定疾病模型的研究。
趙冰,、林鑫華團隊?wèi)?yīng)用人源類器官感染模型研究(SARS-CoV-2)感染和損傷肝臟的分子機制,，為致病機制研究和后續(xù)藥物開發(fā)提供了重要工具。[5]
北大生科院鄧宏魁研究組用小分子和細胞因子來刺激,，在體外構(gòu)建了具有損傷再生特征的新型小腸類器官—Hyper類器官。該類器官具有能夠長期傳代擴增并保持基因組,，促進結(jié)腸組織的損傷修復(fù),，減輕急性結(jié)腸炎動物模型的病理學(xué)癥狀等特點。[6]
3. 再生醫(yī)學(xué)：干細胞來源的類器官,，能夠修復(fù)或替代受損或病變的組織以恢復(fù)正常的組織功能,，在細胞療法上具有廣泛的應(yīng)用價值，包括用于其他神經(jīng)退行性疾病,、糖尿病,、心血管疾病、視網(wǎng)膜病變和脊柱損傷等,。
作為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一種新型治療方式—DA01,，利用小分子SB-431542 (Cat#53004ES)、LDN193189 (Cat#53012ES),、CHIR-99021 (Cat#53003ES)和Y-27632 (Cat#53006ES, Cat#52604ES)以及Sonic Hedgehog (Shh)蛋白(Cat#92566ES, Cat#92589ES),，刺激多能干細胞分化為多巴胺能神經(jīng)元，并移植入晚期帕金森病患者大腦的受傷區(qū)域內(nèi),，為該病的治療提供新的方向和思路,。[7]
4. 藥物毒性和功效測試：利用類器官來驗證新藥在特定器官或組織的藥代毒性，為新藥研發(fā)提供數(shù)據(jù)支持,。
使用Hyman腎臟類器官來驗證Cisplatin（順鉑）的腎毒性,。[8]
5. 藥物篩選：來源于干細胞的類器官能夠用于藥物反應(yīng)的離體測試，為藥篩提供理論支持,。
結(jié)腸類器官可用于研究CFTR突變患者的用藥方案,，腫瘤類器官可用于評估患者的個體化用藥情況。[9]
正常類器官主要來源于干細胞,，干細胞包括多能干細胞（Pluripotent stem cells, PSCs）和成體干細胞（Adult stem cells, ASCs）,，其中多能干細胞包括胚胎干細胞（Embryonic stem cells, ESCs）、誘導(dǎo)多能干細胞（Induced pluripotent stems cells, iPSCs）。成體干細胞相比多能干細胞,，優(yōu)勢是建模簡便快捷,，但劣勢是構(gòu)建的類器官結(jié)構(gòu)相對比較簡單。多能干細胞構(gòu)建的類器官結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,。
類器官培養(yǎng) | 所需小分子化合物 | 所需細胞生長因子 | 培養(yǎng)基及添加劑 |
| Y-27632,、SB-202190、A 83-01,、Gastrin,、Nicotinamide | EGF、Noggin,、R-Spondin 1,、Wnt-3a | HEPES、L-alanyl-L-glutamine solution,、青霉素-鏈霉素,、N-2 |
| Y-27632、SB-202190,、A 83-01,、Gastrin I、Nicotinamide | FGF-10,、EGF,、Noggin、R-Spondin 1,、Wnt-3a | HEPES,、L-alanyl-L-glutamine solution、青霉素-鏈霉素,、N-2 |
| Y-27632,、A 83-01、DAPT,、Forskolin,、Gastrin、Nicotinamide,、Prostaglandin E2 | BMP-4,、EGF、FGF-basic ,、FGF-10,、HGF、Noggin,、Wnt-3a | N-2,、HEPES,、L-alanyl-L-glutamine solution、青霉素-鏈霉素 |
| CHIR-99021,、Retinoic Acid | BMP-2,、BMP-4、BMP-7,、FGF-basic,、FGF-9 | HEPES、L-alanyl-L-glutamine solution,、青霉素-鏈霉素 |
| CHIR-99021,、SB-431542 | Activin A、FGF-basic,、FGF-4,、Noggin | HEPES、L-alanyl-L-glutamine solution,、青霉素-鏈霉素 |
| Gastrin I,、A 83-01、Nicotinamide | FGF-10,、EGF、Noggin,、R-Spondin 1,、Wnt-3a | HEPES、L-alanyl-L-glutamine solution,、青霉素-鏈霉素 |
| Y-27632,、SB-202190、A 83-01,、Nicotinamide,、Prostaglandin E2、Testosterone | EGF,、Activin A,、FGF-basic、FGF-10,、Noggin,、R-Spondin 1、Wnt-10b | HEPES,、L-alanyl-L-glutamine solution,、青霉素-鏈霉素 |
| Y-27632 | Here gulin β-1、R-Spondin 1,、R-Spondin 2,、Noggin,、EGF、 FGF-basic,、FGF-10,、Wnt-3a、Prolactin | HEPES,、L-alanyl-L-glutamine solution,、青霉素-鏈霉素 |
| CHIR-99021、Y-27632 | SHH,、Wnt-3a | HEPES,、L-alanyl-L-glutamine solution、青霉素-鏈霉素 |
| SB-431542,、A 83-01 | BMP-4,、 FGF-basic | HEPES、L-alanyl-L-glutamine solution,、青霉素-鏈霉素 |
| Y-27632,、MK-2206、GDC-0068,、Dorsomorphin | FGF-basic,、Noggin、DKK-1,、 EGF,、BDNF、GDNF | B-27,、HEPES,、L-alanyl-L-glutamine solution、青霉素-鏈霉素 |
類器官培養(yǎng)中常用的小分子（匯總）：超實用,，別忘了收藏哦,！
? Y-27632 (Cat#53006ES, Cat#52604ES) : 是Rock的強效抑制劑，對p160ROCK (Ki=140 nM)和ROCK-II (IC50=800 nM)產(chǎn)生ATP競爭性抑制作用, 也抑制PRK2 (IC50=600 nM),，一般在種板培養(yǎng)的第一次加入,，后續(xù)換液培養(yǎng)可不添加。Y-27632 (10 µM)處理人胚胎干細胞1 h,，可抑制干細胞的凋亡,，提高克隆效率，延長細胞的傳代,。
推薦工作濃度：10 μM
? SB-202190 (Cat#53005ES) : 是一種高效的p38 MAPK激酶抑制劑,，靶向作用p38α/β。SB202190可誘導(dǎo)人胚胎干細胞向心肌細胞分化,，促進神經(jīng)干細胞的自我更新,，可用于胃腸道,、乳腺類器官的培養(yǎng)。
推薦溶解濃度：10 mg加入3.018 mL的DMSO溶液溶解到10 mM,，-20℃分裝保存,。
推薦工作濃度：10 μM
? CHIR-99021 (Cat#53003ES) : 是一種氨基嘧啶衍生物, 作為GSK-3 (GSK3α/β)抑制劑，可誘導(dǎo)人胚胎干細胞向內(nèi)胚層分化,，在腎臟和視網(wǎng)膜類器官培養(yǎng)中用到,。CHIR-99021和其他試劑結(jié)合使用，能刺激體細胞重編程為干細胞,。
推薦溶解濃度：5 mg加入3.58 mL的DMSO溶液溶解到3 mM,，-20℃分裝保存。
推薦工作濃度：3 μM
? A 83-01 (Cat#53002ES) : 是Activin/NODAL/TGF-β通路抑制劑,，抑制ALK5/4/7激酶活性,，一般用于肝臟、前列腺以及乳腺類器官的培養(yǎng),，常被用于抑制iPSCs的分化,，維持體外細胞的自我更新。
推薦溶解濃度：5 mg加入5.93 mL的DMSO溶液溶解到2 mM,，-20℃分裝保存,。（特別注意：該產(chǎn)品在溶液狀態(tài)下不穩(wěn)定，建議現(xiàn)配現(xiàn)用,。）
推薦工作濃度：2 μM
? Gastrin I (Cat#53007ES) : 胃泌素是一種內(nèi)源性胃腸肽激素,，刺激胃壁細胞分泌胃酸，是一種非常重要的多肽類激素,。胃泌素與膽囊收縮素B受體(CCKBR)結(jié)合，提高細胞內(nèi)Ca2+,、促進磷酸肌醇的生成和蛋白激酶C的激活,。胃泌素還參與胃上皮細胞的增殖和分化，并用于胃腸道類器官的研究,。腸道及肝臟類器官培養(yǎng)時,，需要添加胃泌素來延長類器官的存活時間。
推薦溶解濃度：1 mg加入2.38 mL的1%氨水溶液溶解到0.2 mM,，-20℃分裝保存,。
推薦工作濃度：10 nM
? Nicotinamide煙酰胺(Cat#51402ES) : 是一種B3維生素，參與多種酶促氧化還原反應(yīng),，可用于胃腸道,、肝臟以及乳腺類器官的培養(yǎng)。煙酰胺與細胞因子,、其他生化試劑一起能發(fā)揮抗炎特性,，并促進間充質(zhì)干細胞分化成胰島素生成細胞,，抑制sirtuins活性，并用于促進類器官的形成和延長類器官的壽命,。
推薦溶解濃度：100 mg加入8.19 mL的H2O（或DMSO）溶解到100 mM,，-20℃分裝保存。
推薦工作濃度：10 mM
? Forskolin毛喉素(Cat#51001ES) : 可以激活腺苷環(huán)化酶,，常用于提高細胞內(nèi)cAMP的水平,。Forskolin誘導(dǎo)多種類型細胞的分化并激活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,，可誘導(dǎo)成纖維細胞重編程為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：1-10 μM
? Prostaglandin E2 (Cat#60810ES) : 前列腺素E2 (PGE2)調(diào)節(jié)許多生理系統(tǒng),，與特異的受體結(jié)合后可介導(dǎo)細胞增殖、分化,，在肝臟類器官和前列腺類器官培養(yǎng)時需要添加,，與平滑肌疏松、炎癥,、生育,、睡眠周期調(diào)節(jié)和胃粘膜完整性有關(guān)。
推薦溶解濃度：1 mg加入0.28 mL的DMSO溶液溶解到10 mM,，-20℃分裝保存,。
推薦工作濃度：500 nM
? N-acetyl-L-Cysteine (Cat#50303ES) : N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)是抗氧化劑谷胱甘肽的前體，具有抗氧化作用,，也是一種ROS抑制劑,，抑制神經(jīng)元細胞凋亡，在大多數(shù)類器官的培養(yǎng)過程中都需要添加該物質(zhì),。
推薦溶解濃度：2 g加入24.51 mL的H2O（或DMSO）溶解到500 mM,，-20℃分裝保存。
推薦工作濃度：1 mM
小分子化合物（抑制劑/激活劑）
小分子化合物產(chǎn)品可參與Yeasen發(fā)SCI贏獎勵金活動
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 規(guī)格 |
Retinoic acid | 53001ES | 100 mg/500 mg/1 g |
A 83-01 | 53002ES | 1 mg/5 mg/10 mg |
CHIR-99021 | 53003ES | 2 mg/5 mg/10 mg |
SB-431542 | 53004ES | 5 mg/10 mg/50 mg |
SB-202190 | 53005ES | 5 mg/10 mg/25 mg |
Y-27632 | 53006ES | 1 mg/5 mg/10 mg |
Gastrin I(human) | 53007ES | 1 mg/5 mg |
MK-2206 2HCl | 53008ES | 1 mg/5 mg/10 mg |
GDC-0068(Ipatasertib; RG7440; GDC0068) | 53009ES | 1 mg/5 mg/10 mg |
Dorsomorphin dihydrochloride (Dorsomorphin 2HCl) | 53010ES | 1 mg/5 mg/10 mg |
Y-27632 dihydrochloride | 52604ES | 5 mg/10 mg/25 mg |
Nicotinamide煙酰胺 | 51402ES | 1 g/5 g |
DAPT (GSI-IX, LY-374973) | 52104ES | 5 mg/25 mg |
Forskolin毛喉素 | 51001ES | 10 mg/50 mg/100 mg/1 g |
Prostaglandin (PG) E2 前列腺素E2 | 60810ES | 1 mg |
Testosterone睪酮 | 60803ES | 1 g/5 g |
NAC（N-乙酰-L-半胱氨酸） | 50303ES | 2 g |
RepSox | 53016ES | 5 mg/10 mg/25 mg |
LDN193189（DM-3189） | 53012ES | 5 mg/10 mg |
培養(yǎng)基及添加劑
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 規(guī)格 |
HEPES Free Acid 細胞培養(yǎng)級 | 60110ES | 100 g/500 g |
L-alanyl-L-glutamine solution,，200mM L-丙氨 | 60701ES | 20 mL/100 mL/500 mL |
Penicillin-Streptomycin (100×), Suitable for Cell | 60162ES | 100 mL |
B-27無血清培養(yǎng)基，50× | 60703ES | 10 mL |
N-2 supplement,serum free,100X N-2無血清添加 | 60706ES | 5 mL |
細胞因子
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 規(guī)格 |
Recombinant Human Activin A | 91702ES | 10 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human BMP-2 | 92051ES | 10 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human DKK-1 | 92275ES | 20 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human EGF | 92701ES | 100 μg/500 μg |
Recombinant Human bFGF | 91330ES | 10 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human FGF-4 | 91303ES | 5 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human FGF-9 | 91305ES | 5 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human FGF-10 | 91306ES | 5 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human GDNF | 92102ES | 10 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human Noggin | 92528ES | 5 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human NRG1-beta1 | 92711ES | 10 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human R-Spondin 1 | 92274ES | 100 μg/1 mg |
Recombinant Human Shh | 92566ES | 5 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human BAFF | 90604ES | 5 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human sCD40 Ligand | 90606ES | 10 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human BMP-4 | 92053ES | 10 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human HGF | 92055ES | 5 μg/100 μg/500 μg |
Recombinant Human BDNF | 92129ES | 5 μg/20 μg/100 μg |
小課堂：小分子化合物是指分子量小于1000 Da（尤其小于500 Da）,，具有生物學(xué)活性的化合物。小分子化合物與細胞因子和蛋白不同,，小分子可以透過細胞膜進入細胞,，發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)功能。小分子化合物的作用靶點眾多,，已廣泛應(yīng)用于干細胞,、類器官,、免疫學(xué)、神經(jīng)生物學(xué),、表觀遺傳學(xué)、細胞凋亡,、離子通道,、腫瘤學(xué)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等生命科學(xué)中諸多重要的研究領(lǐng)域。
翌圣生物的小分子產(chǎn)品線覆蓋全,、種類多,，產(chǎn)品純度高、經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)檢,，*,，專業(yè)的售前售后技術(shù)團隊，產(chǎn)品價格優(yōu),、性比價高,。我們堅持以高品質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù)于客戶，助力您的科學(xué)研究,！
