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问:什么是干细胞共分化?2024-03-18 10:50:30

答:类器官的传统培养主要依靠成体干细胞或多能干细胞在特定的三维微环境下自组织发育而来,其本身大多不具备血管化的结构。理论上,多能干细胞本身具备多种干性,具备分化成多种细胞的能力,与体内血管的发育相似,即使在没有ECs参与的情况下,其形成的类器官也应该会发生血管生成。然而,由于体外无法提供组织发育过程中的特定微环境及信号分子,因此多能干细胞通常并不能形成组织特异性的微血管结构。但通过调控类器官形成的微环境,实现多种细胞类型的协调分化,已有报道实现了在类器官中多种细胞类型的共分化及血管化。

Holloway EM等人在常规小肠类器官培养方法的基础上,向培养体系中加入表皮生长因子、VEGF、FGF和骨形态发生蛋白-4等细胞因子,诱导小肠类器官中内源性ECs的分化,从而形成血管化的小肠类器官。Lewis-Israeli等人在诱导多能干细胞诱导分化成心脏类器官的过程中使用化学抑制剂以及生长因子调节Wnt通路,最终获得含有1.63±0.21%的ECs的心脏类器官。在培养过程中增加BMP-4与Activin A处理会获得更多的ECs,且这些细胞空间排布上与心肌细胞混合在一起,提示着血管化的发生。Qin等人建立了一种包含特定生长因子和细胞外基质的 3D 培养体系,通过诱导人诱导多能干细胞向滋养层细胞和血管ECs进行多向分化,形成具有血管样结构的胎盘类器官。所产生的胎盘类器官包含多种类型的滋养层细胞以及内源性血管ECs等,可以模拟人早期胎盘的发育特征。
 
出自《血管化类器官的构建方法及生物材料》作者李石开,曾东鳌,杜方舟