「迷你大脑」培养数年，会像真脑一样衰老？

人类胎盘“类器官”可长期稳定培养

　　 英国《自然》杂志29日在线发表的一项医学成果称，英国剑桥大学的科学家团队建立了长期稳定的人体胎盘“类器官”。这些“类器官”模型代表了人体胎盘发育研究的一项重大创新。　　许多妊娠疾病，如子痫前期、胎儿生长受限、死产等，都会在妊娠早期出现胎盘发育异常。但是，由于缺少进行实验的功能性模型，对人体胎盘

胰岛类器官体外长期扩增培养体系建立

　　糖尿病是由遗传因素和环境因素长期共同作用导致的一种慢性、全身性代谢疾病。近年来，胰岛移植作为新兴的糖尿病治疗方法取得了一定的成功。但供体胰岛的严重不足极大限制了这种方法的普及。如何打破供体的局限，获得可用于移植的功能性胰岛β细胞，一直是糖尿病治疗领域的巨大挑战。　　细胞生物学国家重点实验室的研究

人脑类器官表现出不同年龄段发育特征

　　《自然》杂志20日发表的一篇论文指出，大脑类器官已能表现出发育年龄相关的分子特征。这些类器官经过了5年的观察，为目前最长观察期，证明其能发育成熟并拥有类似出生后大脑的性状，而且这些人脑类器官保留了培育期间所经历时间的记忆。这为研究人类后期的脑细胞发育提供重要线索。异时性类器官的特写图像，其中年轻

「迷你大脑」培养数年，会像真脑一样衰老？

在实验室中培养的「迷你大脑」（称为脑类器官）看起来有点像海军豆，与功能性人脑几乎没有共同之处。这些微小的神经组织团块由干细胞培养而成，模拟大脑发育的最早期阶段。科学家通常只培养类器官几个月，以便研究细胞如何开始生长并组织成更复杂的组织。但如果让这些组织发育更长时间，会发生什么？在《自然》杂志上发表的

类器官发育指标首次定义

　　近日，德国和奥地利的联合科研团队首次定义了器官发育的指标，揭示了组织中三维结构的连通性和结构的出现之间的联系，将有助于科学家设计模仿人体器官的自组织组织。　　人体器官具有复杂的充满液体的管路和环路网络。它们具有不同的形状，并且不同器官的三维结构彼此之间的连接也不同。这方面的一个例子是肾脏的分支网

如何培养类器官？

培养类器官通常需要以下步骤：细胞来源选择可以使用干细胞（如胚胎干细胞、诱导多能干细胞）或成体组织中的祖细胞。这些细胞通常需要经过分离和纯化处理。培养基质准备常用的基质包括细胞外基质成分，如基质胶（Matrigel）等。为细胞提供生长和附着的支架。培养基配制根据要培养的类器官类型，添加特定的生长因子、

迷你大脑也会“记岁数”

美国哈佛大学的Paola Arlotta与合作者研究发现，迷你大脑——实验室培养的人类细胞构建的3D脑组织，能表现出其发育年龄的分子特征。经过五年的观察，研究者发现这些类器官能成熟并拥有类似出生后大脑的性状，为更后期的脑细胞发育提供了重要启示。相关研究近日发表于《自然》。人脑大约需要20年才能完全成

类器官成功模拟孕晚期发育，有助解决长期以来的伦理顾虑

　　包括英国伦敦大学学院在内的科学家团队报告了一项干细胞研究重大突破：人类羊水样本中收集的细胞可生成包含多种组织类型的类器官，而无需终止妊娠。这些类器官提供了了解孕晚期发育的重要手段，亦有助对先天畸形的治疗及研究。研究发表在新一期《自然·医学》上。　　活细胞收集与研究示意图。图片来源：《自然·医学》

类器官的培养过程

心脏类器官可模拟胚胎心脏发育

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517628.shtm

我国研究人员建立了胰岛类器官体外长期扩增培养体系

　　糖尿病是由遗传因素和环境因素长期共同作用导致的一种慢性、全身性代谢疾病。近年来，胰岛移植作为新兴的糖尿病治疗方法取得了一定的成功。但供体胰岛的严重不足极大限制了这种方法的普及。如何打破供体的局限，获得可用于移植的功能性胰岛β细胞，一直是糖尿病治疗领域的巨大挑战。　　细胞生物学国家重点实验室的研究

类器官培养方法的比较

类器官的来源广泛，样本材料经过不同方法处理后需要在体外进行培养，构建3D培养模型。不同细胞外基质可采用的培养方法也会存在差异，但都可以为类器官体外培养提供生长的微环境。其中VitroGel水凝胶为无动物源成分的功能性水凝胶，室温下与细胞培养基或含离子成分的溶液混合即可成胶，类器官培养方法多样；而目前

类器官培养技术的步骤

细胞获取：可以从胚胎、成体组织或诱导多能干细胞（iPSCs）等获取起始细胞。培养环境搭建：准备含有特定营养成分、生长因子和细胞外基质的培养基。三维培养：将细胞接种在合适的支架或基质上，如基质胶，以促进细胞的三维生长和自我组织。培养与维持：在合适的条件下（如温度、湿度、气体环境等）进行培养，并定期更换

常见的类器官培养方法

常见的类器官培养方法：悬滴培养法将含有细胞和培养基的液滴倒置在培养皿盖的内表面，液滴依靠表面张力维持形状。细胞在液滴中聚集并自组织形成类器官。微孔培养法使用特制的微孔板，每个微孔中加入少量细胞悬液。细胞在微孔中生长和聚集形成类器官。生物材料支架培养法将细胞接种在生物相容性良好的支架材料（如胶原蛋白、

类器官培养技术的优点

能够更好地模拟体内器官的生理和病理状态，有助于研究器官发育、疾病发生机制等。可用于药物筛选和测试，能更准确地预测药物在人体内的效果和毒性。为再生医学提供了潜在的细胞来源和组织构建的基础。

类器官培养的技术挑战

培养过程复杂，需要精确控制培养条件和使用特定的生物材料。类器官的成熟度和复杂性仍有限，与真实器官存在一定差距。长期培养的稳定性和可重复性有待提高。

常见的类器官培养方法

常见的类器官培养方法：基质胶培养法将干细胞或原代细胞悬浮在基质胶（如 Matrigel ）中，然后将其接种在培养板或培养皿中。基质胶提供了类似于细胞外基质的环境，支持细胞的生长、分化和自组织。气液界面培养法适用于某些上皮组织来源的类器官，如呼吸道上皮。细胞在半透膜上培养，一侧暴露于空气，另一侧接触培

刷新实验室存活时长纪录，脑类器官助力脑疾病研究

在近日一项发表于《自然》的研究中，科学家培养出的脑类器官反映了人类大脑5年多的发育过程。这是迄今实验室培养的存活时间最长的器官。研究人员发现，生长15天~2个月的类器官，基因表达变化与胎儿大脑在孕早期所经历的变化相似；生长3~6个月的类器官的变化与孕中期胎儿大脑的变化相当；生长12个月后，类器官表现

研究发现脑发育神经环路机制

　　5月2日，记者从上海交通大学获悉，该校系统生物医学研究院吴强在一项国际合作研究中，发现原钙粘蛋白基因簇表达的一个特定异构体决定5-羟色胺能神经环路的组装和轴突空间规则排列，相关研究成果日前以长篇研究论文形式发表于《科学》。　　先前研究发现原钙粘蛋白基因簇编码的原钙粘蛋白质群在大脑神经细胞类型多样

AI“组织时钟”能预测人体器官生物学年龄

　　奥地利科学院分子医学研究中心和维也纳大学路德维希·博尔兹曼网络医学研究所研究团队开发出一种基于人工智能（AI）的“组织时钟”，能从组织学图像中预测人体器官的生物学年龄，而且组织的衰老信息还可以通过血液样本检测出来。这为理解衰老过程提供了新的框架，并为疾病监测和早期诊断开辟新路径。相关论文14日发

类器官培养的起始细胞来源

类器官培养的起始细胞群一般从成人或胎儿组织活检样本中获得，肿瘤组织也可类似处理以分离肿瘤细胞来培养类器官。此外，从外周血、腹水和胸腔积液等液体样本中分离的肿瘤细胞也可作为起始材料。对于肿瘤衍生类器官，需要解决癌细胞和正常细胞共存的问题，可利用培养条件，通过使用选择性培养基来实现。

类器官培养的方法和步骤

类器官培养是一种在体外利用细胞培养技术构建具有类似于体内器官结构和功能的微型组织的方法。类器官培养通常涉及以下几个关键步骤：细胞来源选择：可以是多能干细胞（如胚胎干细胞、诱导多能干细胞）、成体干细胞（如肠道干细胞、肝干细胞等），也可以是肿瘤组织中的细胞。培养基准备：根据所培养的类器官类型，配制含有特

类器官的概念和培养方式

什么是类器官类器官（Organoids）是一种在体外培养条件下，由干细胞或祖细胞分化形成的具有三维结构并且能够部分模拟真实器官的细胞集合体。类器官的培养过程类器官的培养通常起始于干细胞，如多能干细胞（包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞）或成体干细胞。将这些干细胞放置在含有特定生长因子、细胞外基质成分以及

Nature－Methods－|－向阳飞等建立功能性血管状系统类脑器官

　　如果说宇宙蕴藏无数奥秘，那么大脑必定是其中最难解谜团之一。对人类大脑的研究不仅关乎我们对人体内这一最复杂器官发育与功能的理解，相关的病理学、药物发现、再生医学等研究更是与国计民生直接相关。基于干细胞、发育生物学、生物材料等多学科理论与技术的类脑器官近年来发展迅速，为研究人类大脑发育、功能、疾病乃

科学家构建脑类器官模型，为研究人类大脑提供新窗口

·“目前尚无人源性SpV模型，这限制了对人体内SpV核团发育、功能及其病理机制的研究。因此，构建SpV类器官将为研究人类大脑提供新颖且重要的（有时甚至是唯一的）窗口。例如，如果希望在人源遗传背景下研究SpV核团，目前尚无其他有效的方法供选择。”脑科学是生命科学研究的重要领域之一，在理解人脑、干预脑疾

生物学家“意外”培养迷你器官

　　 生物学家Hans Clevers坦言自己从未预料到其成果能惠及广大病患。图片来源：SANDER HEEZEN　　50岁生日时，Els van der Heijden感觉身体更差了。她患有遗传性囊胞性纤维化（CF），van der Heijden一直在努力与疾病作斗争。但这位生活在一个荷兰小镇的

类器官模型长期稳定性的技术难题介绍

类器官模型在长期培养中面临着诸多技术挑战，难以长期保持活性和功能。一方面，随着培养时间的延长，类器官内部的细胞可能会出现基因变异、分化异常等问题，导致其功能逐渐偏离正常组织。另一方面，培养环境的细微变化，如营养物质的供应、代谢废物的积累、氧气浓度的波动等，都可能影响类器官的长期稳定性。例如，某些肠道

类器官培养技术的应用前景如何？

类器官培养技术具有广阔的应用前景，主要体现在以下几个方面：疾病建模与研究：能够更真实地模拟各种疾病的发生和发展过程，包括癌症、遗传性疾病、神经退行性疾病等。这有助于深入了解疾病的发病机制，为新药研发和治疗策略的制定提供依据。药物研发：可以用于药物筛选和评估药物的疗效、毒性，提高药物研发的效率和准确性

影响类器官的培养的因素介绍

可能影响类器官培养和应用的因素：细胞来源和质量细胞的类型、健康状态、纯度以及是否存在遗传变异等都会影响类器官的形成和功能。干细胞的多能性和分化能力也会对类器官的培养结果产生重要影响。培养基成分生长因子、细胞因子、营养物质的种类和浓度对于细胞的增殖、分化和存活至关重要。不合适的培养基配方可能导致类器官

类器官的培养和应用情况

培养：类器官主要来源于干细胞，包括多能干细胞（如胚胎干细胞、诱导多能干细胞）和成体干细胞。不同类型的类器官培养所需的小分子化合物、细胞生长因子、培养基及添加剂有所差异。例如：小肠类器官培养需要 Y-27632、SB-202190、A 83-01、胃泌素、烟酰胺、表皮生长因子（EGF）、Noggin、