类器官的培养方法及应用前景

近年来随着体外建模领域研究的不断深入,发现细胞试验存在着细胞单一、难以模拟机体复杂的组织结构和正常生理、病理状态等缺点,以及动物试验的昂贵费用和相关生理伦理等问题,类器官逐渐成为科学家们关注的热点。类器官来源于机体自身组织及干细胞,是通过体外3D培养形成的具有原始组织及器官的三维结构细胞团块,在组织结构、细胞类型和功能等方面与来源组织高度一致。这种类器官模型的构建,不仅为替代再生组织及器官的研究提供更多方法,还在组织移植和修复等工作中发挥重要作用。作者主要对促进类器官成熟的培养方法进行介绍,详细阐述了微孔阵列法、微流体法、生物反应器法和水凝胶基质法4种方法,并回顾了有关类器官培养系统的历史演变,分析了近年来学者们在类器官研究领域中存在的诸多限制和未来挑战,以及类器官在新兴工程技术中的应用前景和展望,旨在为类器官培养方法的进一步完善及在相关领域的研究和应用提供更多的理论依据和新的思路。     

动物肠类器官培养技术

类器官被定义为三维(three-dimensional, 3D)多细胞体外自组装组织结构,在细胞类型、结构和功能方面能模拟还原相应的体内器官,具有明显的组织特异性,可作为新型体外模型。随着技术的发展,肠类器官已被应用于器官发育、器官功能、器官修复与移植、疾病诊断和药物筛选等多个研究领域。目前除了小鼠肠类器官外,关于其他种属动物肠类器官培养的研究较少。但在临床中,其他动物,特别是家畜动物仍存在多种传染性或非传染性的肠道疾病,亟待新型的体外模型用于揭示致病机理或开发新的治疗方案。为此,本文对近十年动物肠类器官培养的研究进展进行综述,总结了动物肠类器官培养的优、缺点并对动物肠类器官培养进行了小结与展望,以期为动物肠类器官的培养提供参考。     

农业动物肠道类器官研究进展

由干细胞自组建形成的肠道类器官（Intestinal organoids,IOs）是一种新兴的体外研究模型。这种多功能细胞组成的有机复合体能够高度模拟肠上皮组织,因此被广泛应用于肠道营养学、生理学、毒理学、病理学和药理学研究。近十年来,猪、鸡、牛、羊和兔等农业动物肠道类器官培养体系相继建立,有望成为推动营养素及功能性饲料添加剂活性评价和药物筛选及畜禽肠道疾病机制解析的新平台。文章简要概述IOs的结构和来源,重点结合实验室十年来开展猪肠道干细胞研究的工作经验,归纳总结农业动物IOs培养体系组成及其应用,旨在为IOs技术的应用推广提供指导。     

肠道类器官在畜禽营养中的研究进展

肠道类器官是由单个肠道干细胞发育而来的具有隐窝-绒毛结构及所有种类的肠道上皮细胞的结构,也称为“迷你肠”。由于其与肠道结构和生理环境具有高度的一致性,肠道类器官是代替肠道组织的良好模型。目前,肠道类器官已经应用于畜禽动物的营养吸收评价、肠道微生物与宿主互作等方面的研究。本文综述了肠道类器官的研究进展以及关键信号通路在其中的作用,并探讨了肠道类器官在畜禽营养研究中的应用前景。     

胎牛子宫类器官及内膜上皮细胞的分离培养

建立胎牛子宫类器官及内膜上皮细胞分离培养方法,为研究病毒、细菌、营养元素以及毒物等与子宫相互作用机理提供研究平台和模型.试验采用4～6月龄胎牛子宫为研究对象,对子宫组织进行类器官培养,比较不同胎龄胎牛子宫类器官培养成功率,然后从类器官出芽组织分离获得原代子宫内膜上皮细胞,并与组织块分离法培养的细胞形态学、纯化培养、生长...     

干细胞研究进展及应用前景

干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小,同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞,从而发育成机体各种复杂的组织和器官。随着干细胞技术的发展以及干细胞本身所具有的特性,干细胞生物学的研究与应用几乎涉及了所有生命科学和生物医学领域,除了在细胞治疗、组织器官移植、基因治疗外,还将在新基因发现与基因功能分析、发育生物学模型、新药开发与药性、毒性评估等领域产生极其重要的影响。     

肠道类器官的构建及其在畜禽营养和肠道健康研究中的应用

肠道类器官是由肠干细胞、多能干细胞或肿瘤干细胞在3D培养条件下自我更新、分化、组装而成的一种体外培养物,它包含多种类型肠道内皮细胞,能有效模拟肠黏膜功能,可以作为研究畜禽营养、肠道生理和肠道病理的体外模型。不同畜禽肠道类器官的分离、培养方法和条件存在差异,因此优化不同畜禽肠道类器官的构建方法并开展相关的生理、病理学机制探索是当前的研究热点之一。本文较为系统地介绍了畜禽肠道类器官的分类、特性及其分离、培养和鉴定的方法,并总结了近年来肠道类器官在畜禽营养与肠道健康相关研究中的应用,希望能为畜禽肠道类器官培养和相关研究提供参考。     

家畜胚胎干细胞研究进展及应用前景

胚胎干细胞是未分化的多能干细胞,具有无限增殖和分化的潜力,这些特性使之成为目前胚胎学、细胞学、分子生物学及各种生物技术研究的主要内容。现从胚胎干细胞研究的主要家畜类型和应用前景等方面对胚胎干细胞的研究进展做一综述。     

体外精子发生培养方法研究进展

近1个世纪以来,科研人员致力于研究在体外培养的条件下产生具有功能的精子。直到近几年,研究人员才成功利用体外组织培养的方法获得了具有受精能力的精子。体外研究精子发生的方法主要有组织培养法和体外培养分离细胞的方法,结合两种方法将分离的生殖细胞移植到睾丸组织中进行组织培养。作者回顾了体外精子发生的培养方法,为临床应用和阐明精子发生机制的基本问题提出相关见解。     

蜜蜂听觉器官的研究进展

本文简单介绍了蜜蜂听觉器官的研究历史和发现过程。指出蜜蜂听觉器官的位置：梗节外缘节间膜内的橛状感器,感觉范围：主要感受空气传播的频率低于５００Ｈｚ的声音,感觉类型是分子敏感型的,感受由空气传播的声音。并对听觉机制作了简单的概括,最后对目前关于蜜蜂听觉生物学功能的研究———在舞蹈语言中信息的传递功能作了介绍。     

干细胞研究的新进展

近年来 ,干细胞因其自身的许多特性成为生命科学的研究热点。干细胞能够自我更新和多向分化的生物学特性 ,具有重要的医学价值 ,在基因治疗、组织工程学、药学研究等许多领域都具有广泛的应用。而且干细胞的研究对于科学家重新认识细胞生长、分化、生物发育机制等基本生命规律也将起到重大作用。虽然干细胞的研究已取得许多重大的研究进展 ,并展现出诱人的应用前景 ,但仍存在不少技术难题有待于进一步的研究。文章就干细胞的概念、特性、主要研究领域的最新进展、研究存在的问题及其应用前景作一概述     

干细胞培养定向分化的研究进展

在广泛文献检索的基础上,笔者综述了干细胞分类、分型及诱导定向分化,并探讨了细胞定向分化机理,为组织器官的替代治疗提供参考.     

哺乳动物成体干细胞的研究进展

干细胞具有自我更新能力,能够产生高度分化的功能细胞。干细胞按照发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能或单能干细胞。一般认为成年组织或器官内的干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,然而,研究结果表明,组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能,这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。作者主要综述了干细胞的研究进展及几种成体干细胞的诱导分化。     

哺乳动物胚胎干细胞研究进展

胚胎性干细胞包括从动物早期胚胎的卵裂球、囊胚内细胞团细胞分离建系的胚胎干细胞（embryonic stem cell,ESC）、从胚胎生殖嵴原始生殖细胞（primordial germ cell,PGC）分离建系的胚胎生殖细胞（embryonic germ cell,EGC）和来源于畸胎瘤中的胚胎性癌细胞（embryonic carcinoma cell,ECC）。ESC具有发育分化的多潜能性和无限的自我更新能力,能在体外长期培养并具有向机体各种组织细胞分化的潜能。所以,被广泛应用于胚胎发育与细胞分化调控的研究,作为修复器官与器官移植的种子细胞,并可用于转基因动物的生产。作者主要综述了干细胞的最新研究进展,ESC培养扩增诱导机制,定向分化方法。     

成体干细胞的研究现状与展望

近年来，干细胞特有的生物学特性及其潜在的生物医学应用价值使之成为生命科学领域最热点、最前沿的课题之一。随着对干细胞研究的不断深入，人们发现成体干细胞除了具有较强的自我更新、高度增殖和多向分化潜能外还具有分化方向的可塑性。作者根据国内外研究成果，综述了成体干细胞的“可塑性”研究的最新进展，以及成体干细胞可塑性研究的前景及存在的主要问题。     

间充质干细胞在动物临床上的应用前景

间充质干细胞(MSC)是一种在治疗组织损伤和修复方面极具潜力的“种子细胞”,因而受到人们的广泛关注。目前,对于人间充质干细胞的分离、鉴定、培养方法与技术已经成熟,且在临床上的应用也在积极推进当中。相比于人源间充质干细胞,家畜间充质干细胞目前受到较少的关注,其很多重要的参数数据鲜见报道。但是,将家畜的间充质干细胞应用于临床治疗和动物养殖业中时,它能创造出的医疗价值和经济价值是非常可观的。因此,间充质干细胞在家畜上的应用,必定会对整个畜牧业有着积极促进作用。论文通过对比人与家畜间充质干细胞的分离、培养和鉴定方法,阐述家畜间充质干细胞的分离培养和鉴定,以期为相关研究提供参考和借鉴。     

昆虫杆状病毒表达系统研究进展及其应用展望

昆虫杆状病毒表达系统作为四大表达系统之一,已广泛应用于重组蛋白的合成。该系统具有如多角体启动子控制下的高效表达,比较完善的转译后加工修饰,容易从无血清培养上清中纯化,无内毒素污染等特点。杆状病毒表达载体系统研究的最新进展:高强度早期启动子群杆状病毒转移载体的成功合成,以扩大寄主范围和增进重组蛋白稳定性为目的的亲本病毒的改造;通用的昆虫细胞培养基配方的不断优化,特定昆虫细胞株培养基的研制和适用于大规模悬浮培养的无血清培养基的商品化;旨在进行复杂糖基化及提供相对稳定细胞环境的宿主细胞工程;以新标记物(tag)载体和相关亲和层析方法为代表的蛋白质高效纯化方法的进步。昆虫杆状病毒表达载体系统在基础研究、医药卫生和农业上具有广阔的应用前景。     

间充质干细胞的免疫调节特性及其应用研究进展

间充质干细胞(MSCs)是一种具有自我复制和多向分化潜能的多能干细胞,具有低免疫原性和免疫抑制作用,并能优先归巢于损伤组织,促进组织修复.体内外研究显示MSCs可影响T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、抗原提呈细胞等免疫细胞功能,减轻器官移植后免疫排斥,有望在移植免疫领域得到广泛应用.论文概述了间充质干细胞的生物学特性,免疫...     

乳腺上皮细胞体外培养的研究进展

乳腺上皮细胞体外培养的成功对研究乳腺的生长发育、泌乳机制、乳腺肿瘤和癌变的发生及乳腺生物反应器的应用等方面的研究都有重要的意义。具体来说．体外培养建立的乳腺上皮细胞系可为克隆和转基因动物生产提供良好的核供体;分泌功能的乳腺上皮细胞系的建立为乳腺发育学、乳腺病理学、泌乳生物学研究提供细胞模型。本文综述了国内外在此领域的研究进展,对乳腺上皮细胞的体外培养技术进行了总结为相关领域的研究提供参考。