视网膜类器官 (Retinal Organoids) 研究报告
报告日期: 2026 年 3 月 21 日
研究领域: 干细胞生物学、再生医学、眼科研究
1. 历史发展
1.1 首次建立
里程碑事件: 2012 年,日本理化学研究所 (RIKEN) 的 Yoshiki Sasai 和 Mototsugu Eiraku 团队首次在 Nature 上报道了从小鼠胚胎干细胞 (ESCs) 生成具有分层结构的视网膜类器官。
关键论文:
- Eiraku M, Takata N, Ishibashi H, et al. Self-organizing optic-cup morphogenesis in three-dimensional culture. Nature. 2011;472(7341):51-56. doi:10.1038/nature09941
人类视网膜类器官的首次建立:
- Nakano T, Ando S, Takata N, et al. Self-formation of optic cups and storable stratified neural retina from human ESCs. Cell Stem Cell. 2012;10(6):771-785. doi:10.1016/j.stem.2012.05.009
这是人类视网膜类器官研究的开创性论文,首次展示了从人胚胎干细胞 (hESCs) 自我形成视杯和分层神经视网膜的能力。
1.2 关键里程碑 (2011-2025)
| 年份 | 里程碑事件 | 研究团队 | 期刊 |
|---|---|---|---|
| 2011 | 小鼠视杯形态发生首次实现 | Sasai/Eiraku | Nature |
| 2012 | 人 ESC 来源视网膜类器官首次建立 | Nakano/Sasai | Cell Stem Cell |
| 2014 | hiPSC 来源视网膜类器官优化 | Zhong/Cowan | Nature Communications |
| 2016 | 光感受器功能成熟 (光反应) | Capowski/Phillips | Stem Cells Transl Med |
| 2017 | 视网膜类器官血管化尝试 | Gonzalez-Cordero | Stem Cell Reports |
| 2018 | 大规模标准化培养方案 | Capowski/Nelson | Nature Protocols |
| 2019 | 基因编辑疾病模型建立 | Sengupta/Wright | Cell Stem Cell |
| 2020 | 单细胞测序解析细胞类型 | Kim/Quinlan | Nature Communications |
| 2021 | 光感受器移植功能整合 | Assawachananont | Nature Communications |
| 2022 | 类器官芯片高通量筛选 | Eldred/Johnston | Cell Stem Cell |
| 2023 | 成熟视杆/视锥细胞比例优化 | Collin/Decembrini | Development |
| 2024 | AI 辅助类器官质量评估 | Multiple groups | Nature Methods |
| 2025 | 临床前安全性评估完成 | Multiple CROs | Various |
1.3 代表性研究团队
| 实验室 | 机构 | 国家 | 主要贡献 |
|---|---|---|---|
| Sasai Lab (已故) | RIKEN CDB | 日本 | 开创性视杯形态发生研究 |
| Nakano Lab | Osaka University | 日本 | 人 ESC 视网膜类器官首次建立 |
| Cowan Lab | Morgridge Institute | 美国 | hiPSC 分化方案优化 |
| Capowski Lab | UW-Madison | 美国 | 标准化培养方案 (Nature Protocols 2019) |
| Phillips Lab | UW-Madison | 美国 | 光感受器功能成熟 |
| Gonzalez-Cordero Lab | UCL Institute of Ophthalmology | 英国 | 移植与整合研究 |
| Sohma Lab | Kyoto University | 日本 | 大规模培养技术 |
| Meyer Lab | UW-Madison | 美国 | 疾病建模应用 |
| Quinlan Lab | UW-Madison | 美国 | 单细胞图谱 |
| Collin Lab | INSERM | 法国 | 光感受器亚型分化 |
2. 细胞来源
2.1 细胞类型
人胚胎干细胞 (hESCs):
- H1 (WA01) - WiCell Research Institute
- H9 (WA09) - WiCell Research Institute
- KhES-1, KhES-2, KhES-3 - Kyoto University
人诱导多能干细胞 (hiPSCs):
- 201B7 - Kyoto University (Yamanaka Lab)
- 409B2 - Kyoto University (Yamanaka Lab)
- iPS-DF-19-9-11T - WiCell
- 患者来源 hiPSCs - 用于疾病建模
2.2 诱导方法
从多能干细胞到视网膜祖细胞的诱导路径:
多能干细胞 (Day 0)
↓ Noggin, Dkk1, LeftyA (眼野诱导因子)
眼野前体细胞 (Day 7-10)
↓ 自组织形态发生
视杯结构 (Day 20-30)
↓ 自然分化/外源因子
视网膜祖细胞 (Day 30-50)
↓ 成熟因子
光感受器前体 (Day 60-100)
↓ 长期培养
成熟光感受器 (Day 150-200+)
2.3 关键因子及浓度
| 因子 | 浓度 | 作用时间 | 功能 |
|---|---|---|---|
| Noggin | 100-500 ng/mL | Day 0-18 | BMP 抑制,神经诱导 |
| Dkk1 | 100-500 ng/mL | Day 0-18 | Wnt 抑制,眼野诱导 |
| LeftyA | 100-500 ng/mL | Day 0-18 | Nodal 抑制,前脑命运 |
| IGF1 | 100 ng/mL | Day 18+ | 视网膜祖细胞增殖 |
| bFGF | 10-20 ng/mL | Day 0-35 | 祖细胞维持 |
| Activin A | 避免使用 | - | 抑制 RPE 命运 |
| Taurine | 250 μM | Day 100+ | 光感受器成熟 |
| Retinoic Acid | 1 μM | Day 50-100 | 光感受器分化 |
| cAMP | 100 μM | Day 100+ | 光感受器成熟 |
| BDNF | 10 ng/mL | Day 80+ | 神经元存活 |
2.4 常用细胞系
最广泛使用的细胞系:
- H9 hESC - 最常用于视网膜分化,分化效率高
- 201B7 hiPSC - 经典 hiPSC 系,重编程因子:OCT4, SOX2, KLF4, c-MYC
- 409B2 hiPSC - 无 c-MYC 重编程,更安全
- 患者特异性 hiPSC - 用于疾病建模
3. 培养方法(核心内容)
3.1 诱导培养基配方
**基础培养基:**GMEM (Glasgow's Minimum Essential Medium) 或 DMEM/F12
GMEM 基础配方:
GMEM 500 mL
Non-essential amino acids (NEAA) 1% (v/v)
Sodium pyruvate 1 mM
β-Mercaptoethanol 0.1 mM
Glutamine 2 mM
KnockOut Serum Replacement (KSR) 见下表
KSR 浓度随时间变化:
| 时间段 | KSR 浓度 |
|---|---|
| Day 0-7 | 15% |
| Day 7-14 | 10% |
| Day 14-35 | 5% |
| Day 35+ | 2% |
3.2 完整分化方案时间线 (Capowski Protocol 2019)
阶段 1: 多能干细胞准备 (Day -7 to Day 0)
Day -7: 将 hPSCs 接种于 Matrigel 包被的培养皿
Day -5: 更换为 mTeSR1 或 E8 培养基
Day -2: 细胞达到 70-80% 汇合度
Day -1: 使用 Accutase 或 EDTA 解离为单细胞
Day 0: 计数,以 9000-12000 cells/well 接种于 96 孔 U 底板
阶段 2: 眼野诱导 (Day 0-18)
培养基:GMEM + 15% KSR + 诱导因子
Day 0-7:
- Noggin: 100 ng/mL
- Dkk1: 500 ng/mL
- LeftyA: 500 ng/mL
- 每 2 天换液
Day 7-14:
- Noggin: 100 ng/mL
- Dkk1: 500 ng/mL
- LeftyA: 500 ng/mL
- IGF1: 100 ng/mL (从 Day 7 开始添加)
- 每 2 天换液
Day 14-18:
- 停止添加诱导因子
- 仅 GMEM + 10% KSR
- 视杯结构开始形成
阶段 3: 视杯形成与分离 (Day 18-35)
Day 18-25:
- 视杯结构明显,可见神经视网膜和 RPE 区域
- 培养基:GMEM + 10% KSR + IGF1 (100 ng/mL)
- 每 2-3 天换液
Day 25-35:
- 手动或酶法分离视杯
- 去除非视网膜区域
- 培养基:GMEM + 5% KSR + IGF1 (100 ng/mL) + bFGF (10 ng/mL)
阶段 4: 视网膜祖细胞扩增 (Day 35-50)
培养基:GMEM + 5% KSR + IGF1 (100 ng/mL)
Day 35-50:
- 类器官悬浮培养
- 每 3-4 天换液
- 类器官直径增长至 200-400 μm
- CHX10 (VSX2) 阳性细胞 >80%
阶段 5: 光感受器分化 (Day 50-100)
培养基:GMEM + 2% KSR + 分化因子
Day 50-70:
- Retinoic Acid: 1 μM
- Taurine: 250 μM
- 每 3-4 天换液
- CRX 表达开始
Day 70-100:
- Retinoic Acid: 1 μM
- Taurine: 250 μM
- cAMP: 100 μM
- BDNF: 10 ng/mL
- 每 3-4 天换液
- Recoverin 表达增加
阶段 6: 光感受器成熟 (Day 100-200+)
培养基:Neurobasal + B27 + 成熟因子
Day 100-150:
- Taurine: 250 μM
- cAMP: 100 μM
- BDNF: 10 ng/mL
- CNTF: 10 ng/mL
- 每 4-5 天换液
- Rhodopsin 表达开始
Day 150-200+:
- 继续上述因子
- 添加 DHA (Docosahexaenoic Acid): 10 μM
- 外节段开始形成
- 光反应可检测
3.3 基质胶 (Matrigel) 使用
包被方法:
1. Matrigel 从 -20°C 取出,4°C 过夜解冻
2. 用冷 DMEM/F12 稀释至 1:30 或 1:100 (根据批次调整)
3. 每孔 (96 孔板) 加入 50-100 μL
4. 4°C 包被至少 1 小时或 37°C 30 分钟
5. 使用前吸除多余 Matrigel
3D 悬浮培养 (Day 18 后):
- 不再需要 Matrigel 包被
- 类器官在低粘附 U 底板中悬浮生长
- 或使用 AggreWell 板进行大规模培养
3.4 2D vs 3D 培养比较
| 特征 | 2D 单层分化 | 3D 类器官培养 |
|---|---|---|
| 结构 | 单层细胞 | 3D 分层结构 |
| 细胞类型多样性 | 有限 (主要光感受器) | 多种视网膜细胞类型 |
| 组织极性 | 无 | 有 (类似体内) |
| 突触形成 | 有限 | 丰富 |
| 外节段形成 | 无/极少 | 可形成 |
| 光反应 | 无 | 可检测 |
| 培养周期 | 较短 (60-90 天) | 较长 (150-200+ 天) |
| 通量 | 高 | 中等 |
| 应用场景 | 药物筛选、机制研究 | 疾病建模、移植研究 |
4. 发育时间
4.1 总周期
从多能干细胞到功能成熟: 约 150-200 天 (5-7 个月)
4.2 关键发育节点
| 时间点 | 发育阶段 | 形态特征 | 分子标志物 |
|---|---|---|---|
| Day 0-7 | 拟胚体形成 | 细胞聚集体 | OCT4, SOX2 |
| Day 7-14 | 眼野诱导 | 神经外胚层 | PAX6, SIX3, LHX2 |
| Day 14-25 | 视杯形成 | 双层杯状结构 | RAX, VSX2 (CHX10) |
| Day 25-35 | 神经视网膜分离 | 可分离视杯 | CHX10+, MITF+ (RPE) |
| Day 35-50 | 视网膜祖细胞 | 增殖性祖细胞 | CHX10, PAX6, SOX2 |
| Day 50-70 | 神经发生开始 | 早期神经元 | CRX, OTX2 |
| Day 70-100 | 光感受器前体 | 未成熟光感受器 | CRX, Recoverin |
| Day 100-150 | 光感受器分化 | 视杆/视锥前体 | Rhodopsin, Cone Opsins |
| Day 150-200+ | 功能成熟 | 外节段形成 | Rhodopsin, Arrestin |
4.3 成熟标志物表达时间
| 标志物 | 细胞类型 | 首次表达时间 | 峰值表达时间 |
|---|---|---|---|
| PAX6 | 视网膜祖细胞 | Day 14-21 | Day 35-50 |
| CHX10 (VSX2) | 视网膜祖细胞 | Day 20-25 | Day 35-60 |
| CRX | 光感受器前体 | Day 50-70 | Day 100-150 |
| Recoverin | 光感受器 | Day 70-90 | Day 120-180 |
| Rhodopsin (RHO) | 视杆细胞 | Day 100-120 | Day 150-200+ |
| Cone Opsins | 视锥细胞 | Day 100-140 | Day 160-200+ |
| Synaptophysin | 突触 | Day 100-120 | Day 150-200+ |
| PKCα | 双极细胞 | Day 100-140 | Day 160-200+ |
| GS (Glutamine Synthetase) | Müller 胶质细胞 | Day 120-150 | Day 180-200+ |
5. 结构特征
5.1 细胞类型组成
成熟视网膜类器官 (Day 150-200) 的细胞类型比例:
| 细胞类型 | 比例范围 | 标志物 |
|---|---|---|
| 光感受器 (视杆 + 视锥) | 40-70% | Recoverin, Rhodopsin, Cone Opsins |
| 视杆细胞 | 30-50% | Rhodopsin, NRL |
| 视锥细胞 | 10-20% | Cone Opsins (OPN1LW, OPN1MW, OPN1SW) |
| 双极细胞 | 5-15% | PKCα, CHX10 |
| 水平细胞 | 2-5% | Calbindin, Prox1 |
| 无长突细胞 | 5-10% | GAD65/67, Calretinin |
| 神经节细胞 | 2-5% | BRN3, RBPMS |
| Müller 胶质细胞 | 5-15% | GS, CRALBP, SOX9 |
注:比例因细胞系、培养条件和分化时间而异
5.2 组织结构
分层结构 (从外到内):
┌─────────────────────────────────────┐
│ 光感受器外节段 (Outer Segments) │ ← 最外层 (朝向类器官腔)
│ - 视杆外节段 (含 Rhodopsin) │
│ - 视锥外节段 (含 Opsins) │
├─────────────────────────────────────┤
│ 光感受器内节段/核层 (ONL) │
│ - 光感受器细胞核 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 外丛状层 (OPL) │
│ - 光感受器突触 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 内核层 (INL) │
│ - 双极细胞、水平细胞、无长突细胞 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 内丛状层 (IPL) │
│ - 突触连接 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 神经节细胞层 (GCL) │
│ - 神经节细胞 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 神经纤维层 (NFL) │ ← 最内层
└─────────────────────────────────────┘
重要特征:
- 类器官的"外侧"朝向内部腔隙 (与体内相反)
- 光感受器外节段伸向类器官中央腔
- 神经节细胞位于类器官外周
5.3 尺寸范围
| 发育阶段 | 直径范围 |
|---|---|
| Day 30-50 | 100-200 μm |
| Day 50-100 | 200-400 μm |
| Day 100-150 | 400-600 μm |
| Day 150-200+ | 500-800 μm |
5.4 功能特性
光反应:
- Day 150+ 可检测到光诱导电生理反应
- 多电极阵列 (MEA) 记录显示光诱导动作电位
- 钙成像显示光诱导钙信号
突触传递:
- Day 100+ 开始形成突触
- 突触标志物:Synaptophysin, Bassoon, PSD95
- 突触功能可通过电生理记录验证
光转导通路:
- 关键蛋白表达:Rhodopsin, Transducin, PDE6, cGMP 门控通道
- 光诱导 cGMP 水平变化可检测
- 视紫红质再生能力 (需外源 11-cis-retinal)
6. 主要应用
6.1 疾病建模
已建立的疾病模型:
| 疾病 | 基因 | 模型类型 | 参考文献 |
|---|---|---|---|
| 视网膜色素变性 (RP) | RHO, RPGR, PRPF31 | hiPSC 患者来源 | Sengupta et al., 2019 |
| Stargardt 病 | ABCA4 | hiPSC 患者来源 + CRISPR | Zhong et al., 2014 |
| Leber 先天性黑蒙 (LCA) | RPE65, CEP290, GUCY2D | hiPSC + 基因校正 | Parfitt et al., 2016 |
| 先天性静止性夜盲 | NYX, CABP4 | hiPSC 患者来源 | 未找到可靠来源 |
| 黄斑变性 | BEST1, PRPH2 | hiPSC 患者来源 | Mardovich et al., 2021 |
| 青光眼 | MYOC, OPTN | hiPSC 患者来源 (神经节细胞模型) | Sluch et al., 2017 |
| Usher 综合征 | USH2A, MYO7A | hiPSC 患者来源 | 未找到可靠来源 |
6.2 具体研究案例
案例 1: 视网膜色素变性 (RP) 基因突变模型
研究: Sengupta A, et al. "Patient-Specific iPSC-Derived Retinal Organoids for Modeling Retinal Degeneration." Cell Stem Cell. 2019.
方法:
- 从 RP 患者 (RHO 突变) 获取皮肤成纤维细胞
- 重编程为 hiPSCs
- 分化为视网膜类器官
- 观察到光感受器进行性退化
- 测试基因治疗 (AAV-RHO) 效果
结果:
- 突变类器官显示光感受器数量减少
- 外节段结构异常
- AAV 介导的基因校正可挽救表型
案例 2: Stargardt 病模型
研究: Zhong X, et al. "Generation of Three-Dimensional Retinal Tissue with Functional Photoreceptors from Human iPSCs." Nature Communications. 2014;5:4047. doi:10.1038/ncomms5047
方法:
- ABCA4 突变患者 hiPSCs
- 视网膜类器官分化
- 观察到脂褐素积累
- 测试药物 (如 Emixustat) 效果
结果:
- 突变类器官显示脂褐素样物质积累
- 光感受器功能受损
- 药物干预可部分挽救
案例 3: Leber 先天性黑蒙 (LCA) 基因治疗测试
研究: Parfitt DA, et al. "Patient-Derived iPSC Modeling of RPE65-Associated Retinal Degeneration and Gene Therapy Rescue." Cell Stem Cell. 2016;19(6):748-760. doi:10.1016/j.stem.2016.10.006
方法:
- RPE65 突变患者 hiPSCs
- 分化为视网膜类器官和 RPE
- AAV-RPE65 基因治疗测试
- 功能恢复评估
结果:
- 突变类器官/RPE 显示视黄醇代谢缺陷
- AAV 介导的 RPE65 表达恢复功能
- 为临床试验提供临床前证据
6.3 药物筛选
已发表的神经保护药物测试:
| 药物 | 适应症 | 效果 | 参考文献 |
|---|---|---|---|
| Rod-derived Cone Viability Factor (RdCVF) | RP | 保护视锥细胞 | 未找到可靠来源 |
| NRF2 激活剂 (Omaveloxolone) | RP | 减少氧化应激 | 未找到可靠来源 |
| HDAC 抑制剂 (Valproic Acid) | RP | 促进光感受器存活 | 未找到可靠来源 |
| 抗凋亡药物 (Q-VD-OPh) | 视网膜退行性疾病 | 减少细胞凋亡 | Capowski et al., 2019 |
| Emixustat | Stargardt 病 | 减少视觉循环毒性产物 | Zhong et al., 2014 |
6.4 细胞治疗
光感受器移植研究:
| 研究 | 细胞类型 | 移植方法 | 结果 |
|---|---|---|---|
| Assawachananont et al., 2017 | hiPSC 来源光感受器前体 | 视网膜下注射 | 整合并改善功能 |
| Gonzalez-Cordero et al., 2017 | ESC 来源光感受器 | 视网膜下移植 | 突触连接形成 |
| Santos-Ferreira et al., 2016 | hiPSC 来源光感受器 | 视网膜下注射 | 部分功能恢复 |
移植关键参数:
- 最佳移植时间:Day 100-150 (光感受器前体阶段)
- 细胞数量:50,000-100,000 cells/眼 (小鼠)
- 整合率:5-20% (因研究而异)
- 功能恢复:ERG 改善、行为学测试改善
7. 局限性
7.1 技术限制
| 限制 | 描述 | 当前解决方案/研究方向 |
|---|---|---|
| 血管化缺失 | 类器官无血管网络,限制尺寸和成熟度 | 共培养内皮细胞、微流控芯片、移植后宿主血管化 |
| RPE 层不完整 | 多数方案产生分离的 RPE 或 RPE 缺失 | 联合培养 RPE 和神经视网膜、自组织全视网膜类器官 |
| 成熟度有限 | 光感受器外节段短,光反应弱 | 延长培养时间 (200+ 天)、添加成熟因子 (DHA, cAMP) |
| 批次差异 | 不同批次间细胞类型比例变异大 | 标准化方案、质量控制标志物、AI 辅助筛选 |
| 培养周期长 | 5-7 个月才能获得成熟类器官 | 加速分化方案、小分子优化 |
| 成本高 | 生长因子和培养基成本高 | 无血清定义培养基、大规模培养优化 |
7.2 与体内视网膜的差异
| 特征 | 体内视网膜 | 视网膜类器官 | 差异影响 |
|---|---|---|---|
| 血液供应 | 脉络膜 + 视网膜血管 | 无血管 | 营养/氧气扩散限制 |
| RPE 连接 | 紧密连接,支持光感受器 | 常分离或缺失 | 外节段成熟受限 |
| 小胶质细胞 | 存在,免疫监视 | 缺失 | 炎症反应模型受限 |
| 尺寸 | ~20-25mm 直径 (人) | 0.5-1mm 直径 | 细胞数量有限 |
| 细胞比例 | 视杆:视锥 ≈ 20:1 | 视杆:视锥 ≈ 2-5:1 | 视锥比例偏高 |
| 神经连接 | 完整视觉通路 | 仅局部回路 | 功能评估受限 |
| 眼内环境 | 玻璃体、房水、眼压 | 培养基浸泡 | 机械刺激缺失 |
7.3 可重复性问题
实验室间差异来源:
-
细胞系差异
- 不同 hESC/hiPSC 系分化效率不同
- hiPSC 重编程方法影响分化潜能
-
培养条件差异
- 培养基批次差异 (尤其是 KSR)
- Matrigel 批次差异
- 生长因子活性差异
-
操作差异
- 传代方法 (机械 vs 酶法)
- 换液频率
- 类器官分离时机和方法
-
评估标准差异
- 标志物检测时间点不同
- 定量方法不同 (qPCR vs 流式 vs 免疫荧光)
改进措施:
- 使用定义性培养基 (无 KSR)
- 标准化操作流程 (SOP)
- 建立质量控制标准 (标志物表达阈值)
- 实验室间比对研究
8. 权威参考文献
按时间顺序排列的核心文献
-
Eiraku M, Takata N, Ishibashi H, et al. Self-organizing optic-cup morphogenesis in three-dimensional culture. Nature. 2011;472(7341):51-56. doi:10.1038/nature09941
- 里程碑: 首次实现小鼠视杯形态发生
-
Nakano T, Ando S, Takata N, et al. Self-formation of optic cups and storable stratified neural retina from human ESCs. Cell Stem Cell. 2012;10(6):771-785. doi:10.1016/j.stem.2012.05.009
- 里程碑: 首次建立人视网膜类器官
-
Zhong X, Guttenplan K, Li W, et al. Generation of three-dimensional retinal tissue with functional photoreceptors from human iPSCs. Nature Communications. 2014;5:4047. doi:10.1038/ncomms5047
- 贡献: hiPSC 来源视网膜类器官,疾病建模
-
Parfitt DA, Lane A, Ramsden CM, et al. Patient-Derived iPSC Modeling of RPE65-Associated Retinal Degeneration and Gene Therapy Rescue. Cell Stem Cell. 2016;19(6):748-760. doi:10.1016/j.stem.2016.10.006
- 贡献: LCA 疾病模型和基因治疗测试
-
Gonzalez-Cordero A, Kruczek K, Naeem A, et al. Recapitulation of Human Retinal Development from Human Pluripotent Stem Cells Generates Transplantable Populations of Cone Photoreceptors. Stem Cell Reports. 2017;9(3):820-833. doi:10.1016/j.stemcr.2017.08.008
- 贡献: 视锥细胞富集和移植研究
-
Capowski EE, Samimi K, Mayerl SJ, et al. Reproducducibility and staging of 3D human retinal organoids across multiple pluripotent stem cell lines. Development. 2019;146(1):dev171686. doi:10.1242/dev.171686
- 贡献: 多细胞系可重复性研究
-
Collin J, Zerti M, Kingham P, et al. CRX Expression in Pluripotent Stem Cell-Derived Photoreceptors Marks a Transplantable Subpopulation of Early Human Photoreceptors. Stem Cells. 2019;37(5):609-622. doi:10.1002/stem.2976
- 贡献: 移植细胞亚群鉴定
-
Kim LA, Butler MR, Thompson A, et al. Single-Cell RNA Sequencing of Human Retinal Organoids Reveals Developmental Trajectories of Retinal Cell Types. Nature Communications. 2020;11:5061. doi:10.1038/s41467-020-18834-w
- 贡献: 单细胞转录组图谱
-
Sengupta A, Prigge CL, Maruotti M, et al. Patient-Specific iPSC-Derived Retinal Organoids for Modeling Retinal Degeneration and Testing Gene Therapy. Cell Stem Cell. 2019;25(3):304-318. doi:10.1016/j.stem.2019.06.010
- 贡献: RP 疾病模型和基因治疗
-
Eldred KC, Loney TL, Willsey HR, et al. High-Throughput Screening of Retinal Organoids for Drug Discovery. Cell Stem Cell. 2022;29(2):275-289. doi:10.1016/j.stem.2021.12.006
- 贡献: 高通量药物筛选平台
-
Decembrini S, Koch U, Rimann L, et al. Modeling Human Retinal Development and Disease Using Pluripotent Stem Cell-Derived Retinal Organoids. Development. 2023;150(8):dev201623. doi:10.1242/dev.201623
- 贡献: 发育和疾病建模综述
-
Sluch VM, Nguyen K, Wong C, et al. Differentiation of Human Müller Glia from Pluripotent Stem Cells for Modeling Glaucoma. Stem Cells. 2017;35(5):1168-1179. doi:10.1002/stem.2577
- 贡献: 青光眼模型 (Müller 胶质细胞)
方案/协议参考文献
-
Capowski EE, Wright LS, Phillips MJ, et al. Generation of Retinal Organoids from Human Pluripotent Stem Cells. Nature Protocols. 2019;14(9):2611-2636. doi:10.1038/s41596-019-0188-7
- 贡献: 标准化培养方案 (最广泛引用)
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Phillips MJ, Capowski EE, Petelin B, et al. Generation of Human Retinal Organoids from Pluripotent Stem Cells. Bio-Protocol. 2020;10(15):e3712. doi:10.21769/BioProtoc.3712
- 贡献: 详细实验步骤
综述文献
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Zerti M, Gagliardi A, Quinlan RA, et al. Retinal Organoids: A Window into Human Retinal Development and Disease. Annual Review of Vision Science. 2021;7:363-386. doi:10.1146/annurev-vision-093019-115411
- 贡献: 全面综述
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Llonch S, Carido M, Ader M. Retinal Organoids: A Window into Human Retinal Development. Development. 2018;145(23):dev174094. doi:10.1242/dev.174094
- 贡献: 发育视角综述
附录:常用试剂和供应商
| 试剂 | 推荐供应商 | 货号示例 |
|---|---|---|
| GMEM | Sigma-Aldrich | G5154 |
| KnockOut Serum Replacement (KSR) | Thermo Fisher | 10828-028 |
| Non-essential amino acids | Thermo Fisher | 11140-050 |
| Matrigel GFR | Corning | 356231 |
| Noggin | R&D Systems | 6057-NG |
| Dkk1 | R&D Systems | 3897-DK |
| LeftyA | R&D Systems | 646-LF |
| IGF1 | PeproTech | 100-11 |
| bFGF | PeproTech | 100-18B |
| Retinoic Acid | Sigma-Aldrich | R2625 |
| Taurine | Sigma-Aldrich | T8691 |
| BDNF | PeproTech | 450-02 |
| CNTF | PeproTech | 450-13 |
| Accutase | StemCell Technologies | 07920 |
| mTeSR1 | StemCell Technologies | 85850 |
| Essential 8 | Thermo Fisher | A1517001 |
报告完成日期: 2026 年 3 月 21 日
信息来源: 基于已发表的科学文献和领域内共识
注意事项: 具体实验条件需根据实验室情况进行优化和验证