大脑类器官的神经诱导涉及双重SMAD抑制，即同时阻断BMP和TGF-β信号通路，促进了头侧神经外胚层的命运。心脏与肾脏组织均可通过BMP4启动中胚层诱导，并经由Wnt信号通路的协同调控，分别实现向心肌细胞或肾单位结构的功能性分化。对于肝、肠及肺类器官，其构建首要步骤是利用强烈的Activin A信号模拟Nodal/Activin通路在胚胎期的核心作用，以诱导定形内胚层的形成，此结构是消化与呼吸系统的发育原点，该过程产生可塑性强的后肠球状体，这些球状体在包含关键生态位因子的培养基中最终生成各种类器官。
 

近期，研究人员相继证实，短暂激活BMP信号可高效诱导PSC向结肠类器官分化；而短暂激活Wnt信号则能将其定向分化为尿路上皮类器官。此外，亦有研究发现，Wnt、BMP和FGF信号通路共同调控肾单位的近端和远端细胞命运，可以实现肾单位细胞命运的按需转换。超越分化阶段，信号调控在类器官功能维持中同样重要，如胆酸-FXR信号的激活可有效阻止iPSC衍生肝类器官的导管化转分化，从而保障其长期培养下的肝细胞特性稳定。
 

出自《多能干细胞源类器官研究进展》作者李雪婷，李剑南，华进联。