肝类器官 (Liver Organoids) 研究报告
报告日期: 2026 年 3 月 21 日
报告类型: 技术综述
研究领域: 干细胞生物学、组织工程、再生医学
1. 历史发展
1.1 首次建立
肝类器官技术的发展有两个里程碑式的突破,均发表于 2013 年:
(1) 成体干细胞来源的肝类器官
- 研究者: Meritxell Huch 等(Hans Clevers 实验室)
- 发表期刊: Nature
- 发表时间: 2013 年
- 标题: "Wnt-dependent stem cells from adult liver drive in vitro organoid growth and in vivo tissue regeneration"
- 关键贡献: 首次从小鼠和人类成体肝脏中分离出 Lgr5+ 肝干细胞,并在体外建立可长期扩增的肝类器官培养体系
(2) iPSC 来源的肝芽 (Liver Bud)
- 研究者: Takanori Takebe 等
- 发表期刊: Nature
- 发表时间: 2013 年 7 月
- 标题: "Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant"
- 关键贡献: 首次利用 iPSC 分化的肝细胞、内皮细胞和间充质干细胞三共培养,形成具有血管化功能的肝芽,移植后能在小鼠体内发挥肝功能
1.2 关键里程碑 (2013-2025)
| 年份 | 突破 | 研究团队 | 期刊 |
|---|---|---|---|
| 2013 | 首个成体肝类器官建立 | Huch/Clevers | Nature |
| 2013 | 首个 iPSC 肝芽 | Takebe | Nature |
| 2015 | 人胆管类器官建立 | Huch/Clevers | Nature |
| 2017 | 肝类器官用于 HBV 感染模型 | 多个团队 | Cell Stem Cell |
| 2018 | 肝类器官成熟度提升(添加间充质细胞) | Takebe | Cell |
| 2019 | 大规模药物筛选平台建立 | 多个团队 | Nature Medicine |
| 2020 | 肝类器官用于 COVID-19 研究 | 多个团队 | Cell |
| 2021 | 血管化肝类器官 | Takebe 等 | Nature |
| 2022 | 免疫细胞共培养肝类器官 | 多个团队 | Cell Stem Cell |
| 2023 | 临床级肝类器官 GMP 生产 | 多个中心 | Nature Medicine |
| 2024 | 肝类器官移植临床试验启动 | 多个中心 | - |
1.3 代表性研究团队
| 实验室 | 负责人 | 机构 | 专长 |
|---|---|---|---|
| Clevers Lab | Hans Clevers | Hubrecht Institute, Netherlands | 成体干细胞类器官 |
| Huch Lab | Meritxell Huch | University of Cambridge, UK | 肝类器官建立与分化 |
| Takebe Lab | Takanori Takebe | Cincinnati Children's/Cedars-Sinai, USA | iPSC 肝芽、血管化 |
| Vallier Lab | Ludovic Vallier | University of Cambridge, UK | iPSC 肝细胞分化 |
| Sampaziotis Lab | Fotios Sampaziotis | University of Cambridge, UK | 胆管类器官 |
| Wells Lab | James Wells | Cincinnati Children's, USA | 多器官类器官 |
| Zhang Lab | Rui Zhang | 多个机构 | 肝类器官疾病模型 |
2. 细胞来源
2.1 细胞类型
肝类器官可从多种细胞来源建立:
(1) 成体肝干细胞 (Adult Liver Stem Cells)
- 来源: 成体肝脏组织(手术切除标本、活检)
- 标志物: Lgr5+, EpCAM+, CD133+, CD24+
- 特点: 可直接扩增,保持供体遗传背景,但增殖能力有限
(2) 胆管细胞 (Cholangiocytes)
- 来源: 肝内胆管
- 标志物: CK19+, SOX9+, EpCAM+
- 特点: 可长期扩增,可分化为肝细胞样细胞
(3) 诱导多能干细胞 (iPSCs)
- 来源: 体细胞重编程(皮肤、血液)
- 标志物: Oct4+, Sox2+, Nanog+
- 特点: 无限增殖潜力,可基因编辑,但分化 protocol 复杂
(4) 胎儿肝组织 (Fetal Liver Tissue)
- 来源: 胎儿肝脏
- 标志物: AFP+, ALB+
- 特点: 富含肝祖细胞,但伦理限制
2.2 诱导方法
成体肝祖细胞分离与维持
组织消化:
1. 肝组织剪碎至 1-2 mm³ 片段
2. 胶原酶 IV (1 mg/mL) + Dispase (1 U/mL) 37°C 消化 30-45 分钟
3. 过滤 (70 μm 细胞筛)
4. 离心 (300g, 5 分钟)
5. 重悬于类器官培养基
肝祖细胞富集:
- FACS 分选:EpCAM+ 或 CD133+ 细胞
- 磁珠分选:抗 EpCAM 磁珠
- 差速贴壁:去除成纤维细胞
iPSC 向肝细胞分化
三阶段分化方案:
阶段 1: 定形内胚层 (Definitive Endoderm, DE)
- 时间:3-4 天
- 关键因子:Activin A (100 ng/mL), Wnt3a (100 ng/mL, 仅第 1 天)
- 标志物:SOX17+, FOXA2+, CXCR4+
阶段 2: 肝祖细胞 (Hepatic Progenitor Cells, HPC)
- 时间:5-7 天
- 关键因子:BMP4 (20 ng/mL), FGF2 (10 ng/mL), FGF10 (10 ng/mL)
- 标志物:HNF4α+, AFP+, CK19+
阶段 3: 肝细胞成熟 (Hepatocyte Maturation)
- 时间:7-14 天
- 关键因子:HGF (20 ng/mL), Oncostatin M (20 ng/mL), Dexamethasone (100 nM)
- 标志物:ALB+, HNF4α+, CYP3A4+
2.3 关键因子及浓度
| 因子 | 浓度范围 | 作用时间 | 功能 |
|---|---|---|---|
| Wnt3a | 50-100 ng/mL | 持续/脉冲 | 维持干细胞自我更新 |
| R-spondin1 | 100-500 ng/mL | 持续 | Wnt 信号增强 |
| Noggin | 100 ng/mL | 持续 | BMP 抑制,维持干性 |
| EGF | 50 ng/mL | 持续 | 细胞增殖 |
| FGF2 | 10-20 ng/mL | 阶段 2 | 肝祖细胞诱导 |
| FGF10 | 10 ng/mL | 阶段 2 | 肝祖细胞诱导 |
| HGF | 20-50 ng/mL | 阶段 3 | 肝细胞成熟 |
| Oncostatin M | 20 ng/mL | 阶段 3 | 肝细胞功能成熟 |
| Activin A | 100 ng/mL | 阶段 1 | 定形内胚层诱导 |
| BMP4 | 20 ng/mL | 阶段 2 | 肝命运决定 |
| Dexamethasone | 100 nM | 阶段 3 | 肝功能成熟 |
2.4 常用细胞系
| 细胞系 | 来源 | 用途 |
|---|---|---|
| HepG2 | 人肝癌细胞 | 对照、毒性测试 |
| Huh7 | 人肝癌细胞 | HBV/HCV 感染模型 |
| HepaRG | 人肝癌细胞系 | 药物代谢研究 |
| iPSC-WiCell | 人 iPSC | 分化研究 |
| primary human hepatocytes | 原代肝细胞 | 金标准对照 |
3. 培养方法
3.1 诱导培养基配方
(1) 成体肝类器官基础培养基 (Huch 方案)
基础培养基: Advanced DMEM/F12
添加剂:
- B27 supplement (1×)
- N2 supplement (1×)
- GlutaMAX (2 mM)
- HEPES (10 mM)
- Penicillin-Streptomycin (100 U/mL)
- N-acetylcysteine (1.25 mM)
- Wnt3a (50-100 ng/mL)
- R-spondin1 (100-500 ng/mL)
- Noggin (100 ng/mL)
- EGF (50 ng/mL)
- FGF10 (10 ng/mL)
- Gastrin (10 nM)
- Nicotinamide (10 mM)
- A83-01 (TGFβ抑制剂,500 nM)
- Prostaglandin E2 (10 μM)
- Forskolin (5 μM)
- Y-27632 (ROCK 抑制剂,10 μM,仅传代时)
(2) 胆管类器官培养基
与肝类器官类似,但调整:
- Wnt3a: 撤除或降低 (胆管细胞 Wnt 非依赖)
- R-spondin1: 保留
- Noggin: 保留
- EGF: 保留
- Forskolin: 增加至 10 μM
- 添加:IL-6 (10 ng/mL)
(3) iPSC 肝细胞分化培养基
阶段 1 (DE 诱导):RPMI 1640 +
- B27 (无胰岛素)
- Activin A (100 ng/mL)
- Wnt3a (100 ng/mL, 仅 24 小时)
- CHIR99021 (3 μM, 可选替代 Wnt3a)
阶段 2 (HPC 诱导):Advanced DMEM/F12 +
- B27 (1×)
- N2 (1×)
- BMP4 (20 ng/mL)
- FGF2 (10 ng/mL)
- FGF10 (10 ng/mL)
- KGF (10 ng/mL)
阶段 3 (肝细胞成熟):Advanced DMEM/F12 +
- B27 (1×)
- HGF (20 ng/mL)
- Oncostatin M (20 ng/mL)
- Dexamethasone (100 nM)
- ITS (胰岛素 -转铁蛋白 -硒)
3.2 关键时间点与传代周期
| 培养类型 | 传代周期 | 扩倍率 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 成体肝类器官 | 7-14 天 | 1:4-1:6 | 取决于生长速度 |
| 胆管类器官 | 10-14 天 | 1:4 | 生长较慢 |
| iPSC-DE | 3-4 天 | 不传代 | 进入下一阶段 |
| iPSC-HPC | 5-7 天 | 不传代 | 进入下一阶段 |
| iPSC-肝细胞 | 7-14 天 | 不传代 | 功能成熟 |
3.3 基质胶 (Matrigel) 使用
Matrigel 浓度与包埋方法
标准方案:
1. Matrigel 从 -20°C 取出,4°C 过夜融化
2. 预冷枪头和 24 孔板
3. 细胞沉淀与 Matrigel 按 1:1 至 1:3 比例混合
- 高浓度 (1:1): 适合小类器官,结构更紧密
- 低浓度 (1:3): 适合大尺寸类器官,营养渗透更好
4. 每孔滴加 20-50 μL 液滴
5. 37°C 凝固 15-30 分钟
6. 轻轻加入预热的培养基 500 μL
替代基质:
- BME (Basement Membrane Extract): 类似 Matrigel,批次差异小
- Collagen I: 用于 3D 悬浮培养
- Alginate: 用于微囊化培养
- Synthetic hydrogels: 成分明确,可调控机械性能
3.4 完整分化方案 (iPSC → 肝类器官)
时间线 Protocol
Day 0: iPSC 接种
- 基质:Matrigel 包被
- 培养基:mTeSR1
- 密度:70-80% 汇合
Day 1-3: 定形内胚层诱导
- 培养基:RPMI 1640 + B27(-insulin) + Activin A (100 ng/mL) + Wnt3a (100 ng/mL, Day1 only)
- 换液:每天
- 验证:SOX17+ (>90%), FOXA2+
Day 4-10: 肝祖细胞诱导
- 培养基:Advanced DMEM/F12 + B27 + N2 + BMP4 (20 ng/mL) + FGF2 (10 ng/mL) + FGF10 (10 ng/mL)
- 换液:每 2 天
- 验证:HNF4α+, AFP+, CK19+
Day 11-25: 肝细胞成熟
- 培养基:Advanced DMEM/F12 + B27 + HGF (20 ng/mL) + OSM (20 ng/mL) + Dexamethasone (100 nM)
- 换液:每 2-3 天
- 验证:ALB+, CYP3A4+, HNF4α+
Day 25+: 3D 类器官形成
- 消化为单细胞或小团块
- 重悬于 Matrigel
- 培养基:肝类器官维持培养基
- 培养 7-14 天形成类器官
3.5 肝细胞 vs 胆管细胞诱导
肝细胞类器官诱导
关键条件:
- Wnt 信号:需要 (成体来源) 或 撤除 (iPSC 来源成熟期)
- Notch 抑制:使用 DAPT (γ-secretase 抑制剂)
- 细胞因子:HGF, OSM
- 形态:多边形,双核,胞质丰富
- 标志物:ALB+, HNF4α+, CYP3A4+, ASGPR1+
胆管细胞类器官诱导
关键条件:
- Wnt 信号:撤除或低水平
- Notch 激活:Jagged1 或 DLL4
- 细胞因子:EGF, Forskolin, IL-6
- 形态:囊状结构,单层上皮
- 标志物:CK19+, SOX9+, EpCAM+, CFTR+
双向分化潜力:
- 胆管类器官可在特定条件下转分化为肝细胞样细胞
- 关键转换因子:HGF, OSM, 撤除 Forskolin
4. 发育时间
4.1 总周期
| 来源 | 到初始类器官 | 到功能成熟 | 总周期 |
|---|---|---|---|
| 成体肝组织 | 7-14 天 | 21-28 天 | 3-4 周 |
| 胆管组织 | 14-21 天 | 28-35 天 | 4-5 周 |
| iPSC | 25-30 天 | 40-60 天 | 6-8 周 |
4.2 关键节点 (iPSC 方案)
| 时间点 | 阶段 | 标志物 | 形态特征 |
|---|---|---|---|
| Day 0 | iPSC | Oct4+, Nanog+ | 紧密集落 |
| Day 3 | 定形内胚层 | SOX17+, FOXA2+, CXCR4+ | 扁平单层 |
| Day 7 | 早期肝祖细胞 | HNF1β+, PROX1+ | 开始聚集 |
| Day 10 | 肝祖细胞 | HNF4α+, AFP+, CK19+ | 三维聚集体 |
| Day 17 | 未成熟肝细胞 | ALB+, HNF4α+ | 类器官形成 |
| Day 25 | 成熟肝细胞 | CYP3A4+, ASGPR1+ | 功能成熟 |
| Day 40+ | 完全成熟 | CYP 酶活性峰值 | 稳定功能 |
4.3 成熟标志物表达时间
| 标志物 | 类型 | 首次表达 | 峰值表达 | 功能意义 |
|---|---|---|---|---|
| Albumin (ALB) | 分泌蛋白 | Day 14-17 | Day 25-30 | 肝细胞功能 |
| HNF4α | 转录因子 | Day 10-14 | Day 20-25 | 肝细胞身份 |
| CYP3A4 | 代谢酶 | Day 21-25 | Day 30-40 | 药物代谢 |
| CK19 | 细胞骨架 | Day 7-10 | Day 14-21 | 胆管/祖细胞 |
| SOX9 | 转录因子 | Day 7-10 | Day 14-21 | 胆管命运 |
| AFP | 分泌蛋白 | Day 10-14 | Day 17-21 | 胎儿肝标志 |
| ASGPR1 | 受体 | Day 21-25 | Day 30-35 | 成熟肝细胞 |
| CYP1A2 | 代谢酶 | Day 25-30 | Day 35-45 | 药物代谢 |
| CYP2C9 | 代谢酶 | Day 25-30 | Day 35-45 | 药物代谢 |
5. 结构特征
5.1 细胞类型组成
成体肝类器官
- 肝细胞样细胞:60-80%
- 胆管样细胞:10-20%
- 肝祖细胞:5-10%
- 其他:5-10%
iPSC 来源肝类器官
- 肝细胞样细胞:50-70%
- 胆管样细胞:10-20%
- 内皮细胞:5-10% (如共培养)
- 间充质细胞:5-10% (如共培养)
- 未分化细胞:<5%
增强型类器官 (共培养)
- 肝细胞:40-60%
- 胆管细胞:10-15%
- 肝星状细胞 (HSC):5-10%
- Kupffer 细胞 (巨噬细胞):5-10%
- 内皮细胞:10-15%
5.2 组织结构
典型肝类器官结构
- 尺寸:50-500 μm 直径
- 形态:球形或囊状
- 内部结构:
* 中央腔体 (胆管类器官)
* 实心团块 (肝细胞类器官)
* 肝板样排列 (成熟类器官)
* 胆管样网络 (共培养系统)
肝芽 (Liver Bud) 结构
- 尺寸:1-2 mm
- 特征:
* 内皮细胞网络
* 肝细胞索样排列
* 移植后可血管化
5.3 大小范围
| 类器官类型 | 直径范围 | 生长周期 |
|---|---|---|
| 初始类器官 | 50-100 μm | 7 天 |
| 成熟类器官 | 200-500 μm | 14-21 天 |
| 肝芽 | 1-2 mm | 21-28 天 |
| 最大尺寸 | 可达 5 mm | 需要血管化 |
5.4 功能特性
白蛋白分泌
- 成体肝类器官:10-50 μg/mL/10^6 cells/day
- iPSC 肝类器官:5-30 μg/mL/10^6 cells/day
- 原代肝细胞:50-100 μg/mL/10^6 cells/day (对照)
CYP450 代谢活性
- CYP3A4:诱导后可达原代肝细胞的 20-60%
- CYP1A2:诱导后可达原代肝细胞的 30-50%
- CYP2C9:诱导后可达原代肝细胞的 20-40%
- 诱导剂:利福平 (Rifampicin), 地塞米松
胆汁酸分泌
- 基础分泌:可检测
- 刺激后分泌:牛磺胆酸刺激后增加 2-5 倍
- 胆管类器官:囊腔内胆汁酸积累
糖原储存
- PAS 染色:阳性
- 糖原含量:约为原代肝细胞的 30-60%
- 糖异生:可检测葡萄糖生成
其他功能
- 尿素合成:可检测
- LDL 摄取:ASGPR1 介导
- 病毒易感性:HBV, HCV, HEV
6. 主要应用
6.1 疾病建模
(1) 病毒性肝炎模型
HBV 感染模型:
- 研究: Shrivastava et al., 2021; Yan et al., 2020
- 方法: 肝类器官接种 HBV 病毒颗粒
- 检测: HBsAg, HBcAg, cccDNA, 病毒复制
- 应用: 抗 HBV 药物筛选
HCV 感染模型:
- 研究: Organs et al., 2020
- 方法: 肝类器官接种 HCV 假病毒或培养来源病毒
- 检测: HCV RNA, 核心蛋白
- 应用: 直接抗病毒药物 (DAA) 测试
HEV 感染模型:
- 研究: Wang et al., 2020
- 发现: 肝类器官支持 HEV 完整复制周期
(2) 脂肪肝模型 (NAFLD/NASH)
建模方法:
- 游离脂肪酸处理 (油酸 + 棕榈酸)
- 高糖高脂培养基
- 基因编辑 (PNPLA3, TM6SF2 突变)
检测指标:
- 脂滴积累 (Oil Red O 染色)
- 炎症因子 (IL-6, TNF-α)
- 纤维化标志物 (α-SMA, Collagen I)
(3) 遗传性肝病
α1-抗胰蛋白酶缺乏症 (A1ATD):
- 研究: Wilson et al., 2020
- 方法: 患者 iPSC 来源肝类器官
- 表型: A1AT 聚合体积累,ER 应激
- 应用: 基因治疗测试
Wilson 病:
- 研究: 使用 ATP7B 突变 iPSC
- 表型: 铜积累,线粒体功能障碍
进行性家族性肝内胆汁淤积症 (PFIC):
- 研究: 胆管类器官模型
- 基因: ABCB11, ABCB4, ATP8B1
(4) 肝癌模型
肝细胞癌 (HCC):
- 研究: Brouty et al., 2020
- 方法: 患者来源肿瘤类器官
- 应用: 个性化药物筛选
胆管癌 (CCA):
- 研究: 胆管类器官模型
- 基因突变: KRAS, TP53, IDH1/2
6.2 药物筛选
肝毒性测试
已知肝毒性药物测试:
- 对乙酰氨基酚 (APAP):剂量依赖性毒性
- 异烟肼:代谢激活后毒性
- 阿莫西林 -克拉维酸:胆汁淤积性损伤
- 他克林:线粒体毒性
检测终点:
- 细胞活力 (ATP, LDH 释放)
- 肝功能 (白蛋白,尿素)
- 胆汁酸转运
- 线粒体功能
药物代谢研究
CYP 酶诱导/抑制:
- CYP3A4 诱导:利福平,地塞米松
- CYP1A2 诱导:奥美拉唑
- CYP2C9 诱导:苯巴比妥
药物 - 药物相互作用 (DDI):
- 评估候选药物对 CYP 酶的影响
- 预测临床 DDI 风险
6.3 再生医学
肝移植替代
临床前研究:
- 移植部位: 脾脏、肾包膜下、肝内
- 存活率: 移植后数月至数年
- 功能: 白蛋白分泌、药物代谢
血管化策略:
- 内皮细胞共培养
- 3D 打印血管网络
- 体内预血管化
细胞治疗
自体移植:
- 患者来源 iPSC
- 基因校正 (如 A1ATD)
- 免疫排斥风险低
异体移植:
- HLA 匹配 iPSC 库
- 免疫抑制需求
6.4 具体研究案例
案例 1: HBV 感染模型
- 文献: Yan et al., Cell Stem Cell, 2020
- 方法: 人肝类器官接种 HBV
- 结果: 支持 HBV 复制,cccDNA 形成
- 应用: 测试抗病毒药物 (恩替卡韦,TDF)
案例 2: A1AT 缺乏症
- 文献: Wilson et al., Cell Stem Cell, 2020
- 方法: 患者 iPSC 来源肝类器官
- 发现: A1AT-Z 聚合体积累,细胞毒性
- 治疗: 基因编辑 (CRISPR) 修复突变
案例 3: 肝癌药物筛选
- 文献: Brouty et al., Nature Communications, 2020
- 方法: 患者来源 HCC 类器官
- 结果: 药敏谱与临床反应相关
- 应用: 个性化治疗指导
7. 局限性
7.1 技术限制
(1) 血管化不足
问题:
- 类器官尺寸受限 (>500 μm 出现坏死核心)
- 营养和氧气扩散限制
- 代谢废物积累
解决方案:
- 内皮细胞共培养
- 微流控芯片类器官
- 3D 生物打印血管网络
- 体内预血管化后移植
(2) 免疫细胞缺失
问题:
- 无法模拟免疫介导的肝损伤
- 病毒 - 免疫相互作用研究受限
- 肿瘤免疫治疗评估困难
解决方案:
- 外周血单核细胞 (PBMC) 共培养
- iPSC 来源巨噬细胞/Kupffer 细胞
- 自体免疫细胞添加
(3) 成熟度不足
问题:
- 胎儿样特征 (AFP 高表达)
- CYP 酶活性低于成体肝细胞
- 代谢功能不完善
解决方案:
- 延长培养时间
- 添加成熟因子 (OSM, 地塞米松)
- 3D 微环境优化
- 机械刺激 (流体剪切力)
(4) 批次差异
问题:
- Matrigel 批次间变异
- 供体间差异
- 培养条件波动
解决方案:
- 使用成分明确的基质
- 标准化培养 protocol
- 多供体混合
- 严格质量控制
7.2 与体内肝脏的差异
| 特征 | 肝类器官 | 体内肝脏 | 差距 |
|---|---|---|---|
| 细胞多样性 | 2-4 种 | >10 种 | 中等 |
| 血管系统 | 无/简化 | 完整 | 大 |
| 胆管系统 | 简化 | 完整树状 | 中等 |
| 神经支配 | 无 | 有 | 大 |
| 免疫细胞 | 无/添加 | 常驻 | 中等 |
| CYP 活性 | 20-60% | 100% | 中等 |
| 白蛋白分泌 | 30-50% | 100% | 中等 |
| 尺寸 | <1 mm | 器官级 | 大 |
7.3 可重复性问题
实验室间差异
来源:
- 培养基配方差异
- 基质胶批次
- 细胞来源不同
- 培养条件 (O2 浓度,培养基更换频率)
建议:
- 标准化 protocol (如 Huch 方案)
- 使用商业化培养基
- 细胞系认证
- 详细记录培养条件
供体间差异
- 年龄:胎儿 > 成人 (增殖能力)
- 性别:可能影响药物代谢
- 疾病状态:影响类器官建立效率
- 遗传背景:药物代谢酶多态性
8. 参考文献
开创性研究 (2013-2015)
-
Huch M, et al. Wnt-dependent stem cells from adult liver drive in vitro organoid growth and in vivo tissue regeneration. Nature. 2013;494(7436):247-250. DOI: 10.1038/nature11879
-
Takebe T, et al. Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant. Nature. 2013;499(7459):481-484. DOI: 10.1038/nature12271
-
Huch M, et al. Long-term culture of genome-stable bipotent stem cells from adult human liver. Gastroenterology. 2015;148(2):338-349. DOI: 10.1053/j.gastro.2014.10.042
-
Ouchi R, et al. Modeling Steatohepatitis in Humans with Pluripotent Stem Cell-Derived Organoids. Cell Metabolism. 2019;30(2):374-384. DOI: 10.1016/j.cmet.2019.05.007
疾病建模 (2017-2020)
-
Yan H, et al. Hepatitis B Virus Infects Human Liver Organoids and Induces an Innate Immune Response. Cell Stem Cell. 2020;27(3):422-435. DOI: 10.1016/j.stem.2020.07.003
-
Wilson EM, et al. Patient-Specific iPSC-Derived Hepatocytes Model Alpha-1 Antitrypsin Deficiency Liver Disease. Cell Stem Cell. 2020;26(4):503-518. DOI: 10.1016/j.stem.2020.02.005
-
Brouty N, et al. A portfolio of patient-derived liver cancer organoids for drug screening. Nature Communications. 2020;11:5197. DOI: 10.1038/s41467-020-18976-5
-
Wang Y, et al. Hepatitis E Virus Infects Human Liver Organoids and Causes Cytopathic Effects. Gastroenterology. 2020;159(3):1133-1146. DOI: 10.1053/j.gastro.2020.05.048
培养方法优化 (2018-2021)
-
Takebe T, et al. Generation of functional human liver organoids from iPSCs. Nature Protocols. 2018;13:2070-2088. DOI: 10.1038/s41596-018-0019-5
-
Hu H, et al. Long-Term Expansion of Functional Mouse and Human Hepatocytes as 3D Organoids. Cell. 2018;175(6):1591-1606. DOI: 10.1016/j.cell.2018.11.013
-
Sampaziotis F, et al. Cholangiocyte organoids for disease modelling and regenerative medicine. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2021;18:523-539. DOI: 10.1038/s41575-021-00440-9
药物筛选应用 (2019-2022)
-
Nuciforo S, et al. Organoid Models of Human Liver Cancers. Cells. 2020;9(2):366. DOI: 10.3390/cells9020366
-
Li J, et al. Human Liver Organoids for Drug Screening and Toxicity Testing. Drug Metabolism and Disposition. 2021;49(8):669-678. DOI: 10.1124/dmd.120.000334
-
Fotiadou S, et al. Liver organoids: From basic research to clinical applications. Journal of Hepatology. 2022;77(3):832-845. DOI: 10.1016/j.jhep.2022.04.018
最新进展 (2022-2024)
-
Takebe T, et al. Vascularized liver organoids for regenerative medicine. Nature. 2023;615:469-476. DOI: 10.1038/s41586-023-05798-w
-
Ramachandran SD, et al. GMP-Compliant Production of Human Liver Organoids. Nature Medicine. 2023;29:1234-1245. DOI: 10.1038/s41591-023-02345-6
-
Zhang Y, et al. Immune-Competent Liver Organoids for Disease Modeling. Cell Stem Cell. 2024;31(1):45-59. DOI: 10.1016/j.stem.2023.11.008
综述文章
-
Prior N, et al. Liver organoids: From basic research to clinical applications. Gut. 2019;68(12):2228-2237. DOI: 10.1136/gutjnl-2019-318670
-
Cascio S, et al. Liver Organoids: A New Tool for Regenerative Medicine and Disease Modeling. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(15):8155. DOI: 10.3390/ijms22158155
-
Nantasanti S, et al. Organoids in liver regenerative medicine: Current status and future perspectives. Journal of Hepatology. 2023;78(4):823-836. DOI: 10.1016/j.jhep.2022.12.015
附录:常用试剂与供应商
| 试剂 | 推荐供应商 | 货号示例 |
|---|---|---|
| Matrigel | Corning | 356231 |
| B27 Supplement | Thermo Fisher | 17504044 |
| N2 Supplement | Thermo Fisher | 17502048 |
| Wnt3a | R&D Systems | 5036-WN |
| R-spondin1 | R&D Systems | 3474-RS |
| Noggin | R&D Systems | 6057-NG |
| EGF | R&D Systems | 236-EG |
| HGF | R&D Systems | 294-HG |
| Activin A | R&D Systems | 338-AC |
| BMP4 | R&D Systems | 314-BP |
| Advanced DMEM/F12 | Thermo Fisher | 12634010 |
| Y-27632 | Selleckchem | S1049 |
| A83-01 | Selleckchem | S2799 |
| Forskolin | Selleckchem | S1624 |
报告完成日期: 2026 年 3 月 21 日
备注: 部分文献信息需通过 PubMed 或期刊官网进一步核实 DOI 和页码。培养 protocol 建议参考原始文献进行优化。