2021 技术展望:类组装体(Assembloids)

来源: 生物360 / 作者: 2021-01-13
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(图片来源见图注)

继类器官(organoids)之后,用多种细胞类型生产的具有空间组织结构的类器官被命名为类组装体(assembloids),这种新型微器官能够超越类器官,在构造和功能更趋近真正的人体组织,在不远的未来,它们将帮助科研人员更深入地理解组织功能。

众所周知,在模式动物中研究人类组织是艰难的,类器官则是一个很好的替代品,因为它们能概括许多人类生理功能和发育。为了反映复杂的人类组织,导致类器官的复杂性也在不断的提升:

一个相对简单的合并类器官的方法是将不同类型的细胞混合在一起。例如,构建人脑类器官【1】。同样的,研究癌症的转移过程采用肿瘤细胞孵育的类器官即可。研究神经炎症则需要复杂些的类器官,里面至少需要包含神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞。

如果不同细胞类型聚集成的类器官无法形成所需的空间组织结构,这时候就需要另一种方法来研究进程中的空间组织。例如胚胎生成是一个高度极化的进程,研究人员需要在类器官中建立一个信号中心。

发育中的神经迁移是另一种需要研究空间组织进程的例子。可通过融合不同区域来源的脑类器官来实现建模【2】。通过这些装配模型,科学家们已经观察了中间神经元从脊椎到背侧前脑的迁移。

还有一些例子,比如一个类器官中不同类型的细胞分别自组装成两个区域,就像能够分化成神经元和肌肉细胞的神经中胚层祖细胞,它们在同一个类器官中会自动分离并形成神经肌肉类器官【3】。

编辑 Nina Vogt 在最后总结:“未来,我们期待这些不同的方法能组合出更复杂的组织 - 仿生类器官,为研究人类(或其他生物)组织和器官,以及病理过程提供无限趋近真实的模型。”

参考文献:1. Nat. Methods 16, 1169-1175,20192. Nature 545,54-59, 2017; Nat. Methods 14, 743-751, 2017; Cell Stem Cell 21, 383-398, 20173. Cell Stem Cell 26, 172-186, 2020

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