本期我們將展開討論目前幾種相對成(cheng)熟的(de)類器官類型及實驗方案的(de)建議(yi)（肝臟、腸道、肺、神經/腦、腎、胰腺），重點關注各種類器官所需的主要生長因子和細胞因子，并在文末附“多能干細胞衍生類器官培養基配方快速參考指南”和“成體干細胞衍生類器官培養基配方快速參考指南”用于您開展研究。

您也可查看上期《用于Qkine 用于類器官培養的生長因子（上）》（可點擊文字(zi)跳轉閱(yue)讀(du)），了解類(lei)器官的(de)(de)作(zuo)用(yong)及QKine類(lei)器官因子(zi)的(de)(de)優勢。

肝臟類器官(guan)

肝臟(zang)類(lei)器官(guan)的利(li)用和實施在推進肝臟(zang)研(yan)究領域具有較大(da)的潛(qian)力。這些類(lei)器官(guan)已經(jing)改變了肝細胞(bao)，特(te)別(bie)是肝細胞(bao)的培養(yang)和維持方式，在傳統培養(yang)中，肝細胞(bao)往(wang)往(wang)表現(xian)出較大(da)的去(qu)分(fen)化(hua)。

肝臟類(lei)器官通常(chang)在一個補充了(le)多種生長因(yin)(yin)子的(de)(de)細胞外(wai)基(ji)質中(zhong)培養，促進(jin)肝臟類(lei)器官的(de)(de)形(xing)成和分化。通過評估白蛋白（ALB）的(de)(de)表達來(lai)確認肝臟分化的(de)(de)成功(gong)。肝臟類(lei)器官的(de)(de)建立使得疾(ji)病模型(xing)的(de)(de)構(gou)建、肝癌和酒精相(xiang)關肝病的(de)(de)細胞和基(ji)因(yin)(yin)治(zhi)療(liao)研究(jiu)成為可(ke)能。

肝(gan)臟類器官對(dui)應產品貨號

進一步閱讀(du)

Broutier L, Andersson-Rolf A, Hindley CJ, et al. Culture and establishment of self-renewing human and mouse adult liver and pancreas 3D organoids and their genetic manipulation. Nat Protoc. 2016;11(9):1724-1743.

Caiazza C, Parisi S, Caiazzo M. Liver Organoids: Updates on Disease Modeling and Biomedical Applications. Biology (Basel). 2021;10(9):835.

Nuciforo S, Heim MH. Organoids to model liver disease. JHEP Rep. 2020;3(1):100198. Published 2020 Oct 22.

重(zhong)組HGF (NK1) 蛋白可用于肝臟類器(qi)官培(pei)養

重組(zu)人HGF蛋白(bai)是一(yi)種有(you)效(xiao)的、高純(chun)度的NK1亞型人肝細胞(bao)(bao)生長因子（HGF）。這種蛋白(bai)質(zhi)能(neng)夠在僅10ng/ml的濃度下促進人類(lei)誘導多能(neng)干細胞(bao)(bao)（iPSCs）有(you)效(xiao)地分化(hua)為類(lei)肝細胞(bao)(bao)，并均勻表達(da)肝標志物HNF4α。

這種天(tian)然存在(zai)的(de)、無(wu)動物來(lai)源(yuan)的(de)20 kDaHGF亞型，適用于(yu)化學(xue)成分限定的(de)培養基和可重復的(de)放(fang)大培養。

HGF(NK1) 僅以(yi)10ng/ml的劑量，促進(jin)人(ren)類(lei)誘導多(duo)能干細(xi)胞(bao)有效(xiao)地分化為類(lei)肝細(xi)胞(bao)，并且肝細(xi)胞(bao)標志物(wu)HNF4α的表(biao)達高度(du)均(jun)一。

重組HGF蛋白對應(ying)產品貨號

腸(chang)道類器官

腸(chang)(chang)(chang)道(dao)類器官是體外成(cheng)功建立的類器官之一(yi)。腸(chang)(chang)(chang)道(dao)類器官由多種腸(chang)(chang)(chang)道(dao)細(xi)胞(bao)(bao)類型組成(cheng)，包括腸(chang)(chang)(chang)上(shang)皮(pi)細(xi)胞(bao)(bao)、杯狀細(xi)胞(bao)(bao)、Paneth細(xi)胞(bao)(bao)、腸(chang)(chang)(chang)內分泌細(xi)胞(bao)(bao)和腸(chang)(chang)(chang)干細(xi)胞(bao)(bao)。這些細(xi)胞(bao)(bao)自我組織形成(cheng)類似(si)腸(chang)(chang)(chang)道(dao)的隱窩-絨(rong)毛結構。

腸(chang)(chang)(chang)隱窩表(biao)達諸如腸(chang)(chang)(chang)干細胞(bao)標記物Lgr5和(he)腸(chang)(chang)(chang)上(shang)皮細胞(bao)標記物villin等標記。它們已(yi)被(bei)證明能夠執行許(xu)多關鍵功(gong)能，如分(fen)泌粘液和(he)腸(chang)(chang)(chang)道激素(su)調節，并已(yi)被(bei)用于腸(chang)(chang)(chang)道疾病(bing)建(jian)模(mo)，包括炎癥性腸(chang)(chang)(chang)病(bing)和(he)結(jie)直腸(chang)(chang)(chang)癌(ai)。

腸道類(lei)器(qi)(qi)官(guan)的發展(zhan)對類(lei)器(qi)(qi)官(guan)研究(jiu)做出(chu)了重大貢獻，并為其他組織特異性類(lei)器(qi)(qi)官(guan)的發現，如肝臟類(lei)器(qi)(qi)官(guan)，奠(dian)定了基(ji)礎。

腸道類器官(guan)對應(ying)產(chan)品貨號

進一(yi)步閱讀

Sato T, Vries RG, Snippert HJ, et al. Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche. Nature. 2009;459(7244):262-265.

Fujii M, Matano M, Toshimitsu K, et al. Human Intestinal Organoids Maintain Self-Renewal Capacity and Cellular Diversity in Niche-Inspired Culture Condition. Cell Stem Cell. 2018;23(6):787-793.

Günther C, Winner B, Neurath MF, Stappenbeck TS. Organoids in gastrointestinal diseases: from experimental models to clinical translation. Gut. 2022;71(9):1892-1908.

Pioneering蛋白質

（一）用于肺類器(qi)官培養的抗抑(yi)制(zhi)素(su)活化素(su)A蛋(dan)白（Follistatin-resis tantActivin A prote in）

抗抑制(zhi)(zhi)素(su)Activin A蛋白（FRACTA）已被工程化設計，以防止其與(yu)天然抑制(zhi)(zhi)劑(ji)抑制(zhi)(zhi)素(su)結合。在(zai)體(ti)內(nei)，Activin A的活(huo)性(xing)由(you)抑制(zhi)(zhi)素(su)調(diao)節(jie)，抑制(zhi)(zhi)素(su)是一種高親和性(xing)抑制(zhi)(zhi)劑(ji)。因(yin)此，由(you)于(yu)抑制(zhi)(zhi)素(su)的積累和抑制(zhi)(zhi)，Activin A在(zai)干細胞培養(yang)中(zhong)的活(huo)性(xing)會波動。

FRACTA具(ju)有(you)與(yu)野生(sheng)型Activin A相當的生(sheng)物活性，但不與(yu)抑制(zhi)素結合，因此對(dui)反(fan)饋抑制(zhi)具(ju)有(you)抵抗力。FRACTA是一(yi)種高純度、無動(dong)物來(lai)源、無載體蛋(dan)白的26k Da二聚體，由(you)Activin A蛋(dan)白成(cheng)熟的工程化結構域組(zu)成(cheng)。

（二）用(yong)于腸類器官培養的(de)R-spondin 1 LR5蛋白(bai)

重組人(ren)類R-spondin 1 LR5是設計用來與(yu)腸干細胞(bao)上的(de)LGR5受體高親和力結合的(de)蛋白。由于(yu)LGR5在下腸隱窩類器官培養的(de)的(de)干細胞(bao)群體中(zhong)特異性(xing)地表達，而不是過渡擴增細胞(bao)，所(suo)以與(yu)野生型相比，工程化的(de)R-spondin 1 LR5 只在LGR5+ 干細胞(bao)群體中(zhong)激活 Wnt 信(xin)號傳導(dao)。

R-spondin 1 LR5已(yi)在腸類器(qi)官(guan)培養中進行了測試，并支(zhi)持腸類器(qi)官(guan)的存活(huo)和生長。

Pioneering蛋白質對應產品貨號

胰腺類器官

胰(yi)腺(xian)類器(qi)官(guan)是為了模擬胰(yi)管系統而生成(cheng)的(de)(de)。它們由組織特(te)異性的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)類型組成(cheng)，包括胰(yi)管細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)、腺(xian)泡細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)和(he)內(nei)(nei)分(fen)泌細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)，這些細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)有組織地形成(cheng)復雜的(de)(de)胰(yi)腺(xian)結構。胰(yi)腺(xian)類器(qi)官(guan)內(nei)(nei)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)表(biao)達關(guan)鍵標(biao)記物，如胰(yi)管標(biao)記物KRT19和(he)胰(yi)腺(xian)前體標(biao)記物PDX1。

建(jian)立胰(yi)(yi)腺類器官具有研究(jiu)胰(yi)(yi)腺再(zai)生(sheng)、修復機(ji)制以(yi)及針對胰(yi)(yi)腺疾病的靶(ba)向治療的巨(ju)大潛(qian)力。例如，多項研究(jiu)正在探討胰(yi)(yi)腺干細胞移植(zhi)和細胞療法，以(yi)替(ti)換Ⅰ型糖(tang)尿(niao)病患(huan)者中產生(sheng)胰(yi)(yi)島(dao)素的β細胞。

胰腺類器官(guan)對應產品貨號

進一(yi)步閱讀

Driehuis E, Gracanin A, Vries RGJ, Clevers H, Boj SF. Establishment of Pancreatic Organoids from Normal Tissue and Tumors. STAR Protoc. 2020;1(3):100192.

Huang L, Holtzinger A, Jagan I, et al. Ductal pancreatic cancer modeling and drug screening using human pluripotent stem cell- and patient-derived tumor organoids. Nat Med. 2015;21(11):1364-1371.

Shi X, Li Y, Yuan Q, et al. Integrated pro?ling of human pancreatic cancer organoids reveals chromatin accessibility features associated with drug.

腎臟(zang)類器官

近期類(lei)器官技術的進展促進了腎(shen)(shen)(shen)臟類(lei)器官的生成，以模(mo)擬腎(shen)(shen)(shen)臟的結構和功能。腎(shen)(shen)(shen)臟是(shi)一種重要的器官，負責廢物調(diao)節。

這些發(fa)展中的(de)腎(shen)臟類(lei)(lei)器官由組織特異(yi)性的(de)細(xi)胞類(lei)(lei)型(xing)組成(cheng)，這些細(xi)胞排列成(cheng)復(fu)雜的(de)管道、腎(shen)單位(wei)和相(xiang)關的(de)間充質網絡的(de)細(xi)胞結構。

腎(shen)(shen)臟(zang)(zang)(zang)類(lei)器(qi)官在(zai)遠曲小管和(he)(he)足(zu)(zu)細胞中表達關(guan)鍵標記物，如E-鈣粘蛋白(bai)（ECAD）和(he)(he)足(zu)(zu)細胞膜糖蛋白(bai)（PODXL）。之前關(guan)于(yu)腎(shen)(shen)臟(zang)(zang)(zang)的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)研(yan)究由于(yu)的(de)(de)(de)腎(shen)(shen)臟(zang)(zang)(zang)模型生(sheng)理相(xiang)關(guan)有(you)(you)限而變得具(ju)有(you)(you)挑戰性。然而，腎(shen)(shen)臟(zang)(zang)(zang)類(lei)器(qi)官為解決(jue)這些(xie)腎(shen)(shen)臟(zang)(zang)(zang)相(xiang)關(guan)研(yan)究和(he)(he)應用的(de)(de)(de)挑戰提供了(le)有(you)(you)希望的(de)(de)(de)解決(jue)方案 。

腎(shen)臟類器官對應產品貨號

進一步(bu)閱讀(du)

Takasato M, Er PX, Chiu HS, Little MH. Generation of kidney organoids from human pluripotent stem cells. Nat Protoc. 2016;11(9):1681-92.

Chambers BE, Weaver NE, Wingert RA. The “3Ds” of Growing Kidney Organoids: Advances in Nephron Development, Disease Modeling, and Drug Screening. Cells. 2023;12(4):549.

Sander V, Przepiorski A, Crunk AE, Hukriede NA, Holm TM, Davidson AJ. Protocol for Large-Scale Production of Kidney Organoids from Human Pluripotent Stem Cells. STAR Protoc. 2020;1(3):100150. Published 2020 Oct 29. doi:10.1016/j.xpro.2020.100150.

神經(jing)類(lei)器官

神經(jing)類器(qi)官(guan)，也被稱為腦類器(qi)官(guan)，由(you)組(zu)(zu)織(zhi)特異(yi)性的(de)細(xi)胞(bao)類型組(zu)(zu)成(cheng)，包(bao)括膠質(zhi)細(xi)胞(bao)、神經(jing)元和其他腦細(xi)胞(bao)，這些細(xi)胞(bao)排列成(cheng)復雜的(de)神經(jing)網絡，模擬了大腦的(de)發(fa)育過程(cheng)和結構組(zu)(zu)織(zhi)。

神經(jing)類(lei)器官內的(de)細胞表達關(guan)鍵(jian)標記物(wu)，例如神經(jing)元標記物(wu)Ⅲ類(lei)β-微管蛋白（Tuj1）或頂端祖細胞標記物(wu)PAX6。神經(jing)類(lei)器官具有模(mo)擬阿爾茨海默病和帕金森病等神經(jing)退行性(xing)疾(ji)病的(de)能力，有助于研究受損神經(jing)元的(de)再生醫學和潛在的(de)干細胞治療。

神經(jing)類器官對應(ying)產品貨號

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Monzel AS, Smits LM, Hemmer K, et al. Derivation of Human Midbrain-Speci?c Organoids from Neuroepithelial Stem Cells. Stem Cell Reports. 2017;8(5):1144-1154.

Lancaster MA, Renner M, Martin CA, Wenzel D, Bicknell LS, Hurles ME, Homfray T, Penninger JM, Jackson AP, Knoblich JA. Cerebral organoids model human brain development and microcephaly. Nature. 2013 Sep 19;501(7467):373-9.

Matsui TK, Matsubayashi M, Sakaguchi YM, et al. Six-month cultured cerebral organoids from human ES cells contain matured neural cells. Neurosci Lett. 2018;670:75-82.

重組TGF-β1蛋白(bai)用(yong)于神(shen)經(jing)/腦類器官培養

Qkine TGF-β1 PLUS蛋(dan)白(bai)是一種不含動物成分的重組人類轉(zhuan)化生長(chang)因(yin)子β1（TGF-β1）蛋(dan)白(bai)，可獲得高度可重復(fu)的結果(guo)，并與化學成分限定的干細胞培養基和(he)類器官培養相(xiang)兼(jian)容。

TGF-β1用于誘導多能(neng)干(gan)細胞（iPSC）、胚胎干(gan)細胞（ESC）和類器官培養(yang)的(de)(de)E8培養(yang)基中。該蛋(dan)(dan)白是一種高純度、無動物成分和無載體(ti)(ti)蛋(dan)(dan)白的(de)(de)24 kDa二聚體(ti)(ti)，包(bao)含(han)了(le)經過優(you)化的(de)(de)TGF-β1蛋(dan)(dan)白成熟結構域。

TGF-β1 PLUS（Qk010）是一種(zhong)高純度、無(wu)動(dong)物成分的(de)(de)蛋白(bai)質，具有生化和定量生物活性數據(ju)，以確(que)保(bao)干細胞的(de)(de)可(ke)重復(fu)和可(ke)擴展(zhan)的(de)(de)維護。

定量(liang)熒光素酶報告(gao)基因實驗表明(ming)，與其(qi)他兩家供應商從哺乳動物(wu)表達(da)系統(tong)中(zhong)生(sheng)產(chan)的TGF-β1相比，TGF-β1 PLUS（Qk010）的生(sheng)物(wu)活性始終保持在(zai)較高水平。

Nanog.Qkin eTGF-β1 PLUS (無動(dong)物成分) 與另(ling)一供(gong)應商提供(gong)的哺乳動(dong)物表達的TGF-β1之間的比較(jiao)顯(xian)示，TGF-β1 PLUS 在(zai)1 ng/ml濃度下有效(xiao)地維護iPSCs，并(bing)且高度均勻地表達了多(duo)能性標記物Nanog。

重組HGF蛋白對(dui)應產品貨號

肺類器(qi)官

肺類器官具有(you)作(zuo)為高通量藥物篩(shai)選和(he)開(kai)發強大工具的潛力(li)，因(yin)為它們具備(bei)研究復雜的與呼吸(xi)有(you)關的過程(cheng)和(he)疾病(bing)的能力(li)。肺類器官包(bao)含了幾種組織特異性細胞(bao)(bao)類型(xing)，包(bao)括肺上(shang)皮細胞(bao)(bao)、內皮細胞(bao)(bao)和(he)間充質細胞(bao)(bao)。這些類器官在(zai)結構上(shang)類似于肺內肺泡和(he)氣(qi)道區域的分支(zhi)結構。

通(tong)過(guo)使用肺類器官(guan)，研究(jiu)人(ren)員(yuan)可(ke)以獲得與(yu)肺組織(zhi)密(mi)切相似的強大3D模型(xing)系統，有(you)助(zhu)于(yu)研究(jiu)與(yu)氣道有(you)關的疾(ji)病(bing)，如慢性(xing)(xing)阻塞性(xing)(xing)肺疾(ji)病(bing)（COPD）和此前的Covid-19疾(ji)病(bing)。

肺類(lei)器官對(dui)應(ying)產(chan)品貨號

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Miller AJ, Dye BR, Ferrer-Torres D, et al. Generation of lung organoids from human pluripotent stem cells in vitro. Nat Protoc. 2019;14(2):518-540.

Li Z, Yu L, Chen D, Meng Z, Chen W, Huang W. Protocol for generation of lung adenocarcinoma organoids from clinical samples. STAR Protoc. 2020;2(1):100239.

Paolicelli G, Luca A, Jose SS, et al. Using Lung Organoids to Investigate Epithelial Barrier Complexity and IL-17 Signaling During Respiratory Infection. Front Immunol. 2019;10:323.

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