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三维类器官消化解离与细胞活性平衡2026-11-06 08:47:06

消化过程是将完整3D类器官转化为可接种细胞悬液的关键步骤,其目标并非单纯获得完全单细胞化悬液,而是在“充分解离”和“维持细胞活性”之间取得平衡。消化程度直接影响细胞贴附、铺展、单层闭合和后续屏障稳定性:消化不足时,残留的大块类器官碎片或细胞团可造成接种不均、局部多层化和TEER波动;消化过度则可能破坏细胞间连接及细胞表面黏附分子,增加失巢凋亡风险,导致细胞存活率下降、贴壁率降低和屏障形成延迟。因此,消化条件应根据类器官来源、培养天数、大小、囊泡化程度和实验目的进行动态优化,而不宜仅依赖固定时间。

目前常用的消化试剂包括TrypLE™Select/Express、Accutase、Accumax及低浓度trypsin/EDTA等。TrypLE™为重组酶制剂,成分相对明确、批间差异较小,适用于将人肠道类器官制备为单细胞悬液。Tanaka等在建立人十二指肠类器官来源药物吸收单层模型时,将细胞消化方式列为影响模型稳健性的关键参数,并以细胞生长面积和TEER作为评价指标;结果显示,与0.05%trypsin/EDTA相比,TrypLE™处理后单层细胞生长面积和TEER表现更佳,因此最终选择TrypLE™作为消化酶。
 
该研究的具体流程为:类器官碎片经离心后加入2.5×TrypLE™Select,在37℃水浴中消化5~10min,再经吹打、70μm滤网滤过、离心和计数后接种于Transwell。这提示消化酶的选择不应仅依据操作习惯,而应结合单层形成效率、TEER和后续功能指标进行筛选。消化终点应通过显微镜动态判断。一般而言,当类器官结构松散、边缘模糊,并解离为单细胞或少量小细胞团,而未出现大量细胞碎片、死亡细胞或黏稠絮状DNA样物质时,可及时终止消化。对于以均一单层和高贴附效率为目标的模型,也可采用较温和的Accutase或Accumax进行单细胞化处理。
 
出自《小肠类器官来源屏障模型在药物吸收评价中的应用进展》作者张克霞,翟珊,张洲。