胆管和实质混合型肝脏类器官

众所不周知，肝脏类器官可以分为两大类，胆管型类器官和肝脏实质细胞类器官，一个是空心光滑囊状，一个是实心的如葡萄状。

两者本来井水不犯河水，有好事者觉得如果把两者结合起来更加能够具有生理代表性。

文章同样自来Clevers的原单位荷兰乌得勒支大学。

研究人员开发了一种新的方法，能够从成人原代肝细胞 (PHH) 中大规模生成和长期扩增 (2-3 个月) 具有功能连接的肝胆类器官 (HBO)。

这些 HBOs 能够在扩增过程中保留肝细胞功能，并可以成熟以提高其功能。

作为概念验证，研究证明了 HBOs 可以在体外重现胆汁淤积和脂肪变性等肝病的特征。

研究还表明，在生成类器官之前，可以在 3D 中转染、转导和基因编辑肝细胞，从而促进广泛的应用。

方法：

将 PHHs 种植在超低粘附微孔系统中，并添加生长因子和细胞因子促进其聚集成球体。

将球体转移到 Matrigel 中，并添加进一步的生长因子促进其扩增并形成类器官。

通过改变培养基成分，可以将类器官成熟以提高其功能。

意义：

该方法克服了 PHHs 在体外培养中功能有限和扩增潜力有限的问题。

HBOs 能够更好地模拟肝脏组织的结构和功能，为药物测试、疾病建模和先进的治疗应用提供了巨大的潜力。

未来方向：

进一步优化培养条件，以提高 PHHs 的扩增效率。

将该方法扩展到其他类型的细胞，例如胆管细胞和肝癌细胞。

利用基因编辑技术建立单基因遗传性肝病模型和肝癌模型。

总而言之，这项研究为利用 PHHs 进行体外研究和再生医学应用开辟了新的可能性。

文章中作者开发的肝脏类器官培养方法与以前的肝脏类器官相比，主要有以下改进和优势：

改进：

大规模生成： 作者采用超低粘附微孔系统将肝细胞聚集成球体，而不是捕捉少数可进行单细胞扩增的肝细胞。这使得能够从大量肝细胞中生成类器官，提高了类器官的生成效率。

功能连接的肝胆结构： 作者开发的类器官能够形成具有功能连接的肝细胞和胆管细胞结构，包括肝细胞索和胆管样结构。这与体内肝脏的结构更相似，使得类器官能够更好地模拟肝脏的功能。

长期扩增： 作者开发的类器官可以在无血清培养基中扩增 2-3 个月，这比以前的类器官能够进行更长时间的体外培养。

功能成熟： 作者开发了肝细胞成熟培养基，可以进一步提高类器官的功能性，例如增加白蛋白分泌和药物代谢酶活性。

基因编辑和转染： 作者开发了在 3D 培养系统中对肝细胞进行基因编辑和转染的方法，这为研究单基因遗传性肝病和开发新的治疗策略提供了新的可能性。

优势：

更接近体内肝脏： 作者开发的类器官具有功能连接的肝胆结构，更接近体内肝脏的结构，因此能够更好地模拟肝脏的功能。

更易于进行体外研究： 作者开发的类器官可以在无血清培养基中扩增 2-3 个月，这比以前的类器官能够进行更长时间的体外培养，因此更易于进行体外研究。

更高的功能性： 作者开发的类器官可以通过成熟培养基进一步提高功能性，这使得它们可以用于更复杂的体外研究，例如药物代谢和疾病建模。

更易于进行基因编辑和转染： 作者开发的类器官可以在 3D 培养系统中进行基因编辑和转染，这使得它们可以用于研究单基因遗传性肝病和开发新的治疗策略。

总而言之，文章中作者开发的肝脏类器官培养方法在生成效率、结构、功能、扩增时间和应用方面都做出了改进，为肝脏疾病研究、药物开发和再生医学提供了新的工具。

文章中作者开发的肝脏类器官是一种混合结构的类器官，包含实心的肝细胞和空心的胆管类器官。

肝细胞索：

肝细胞索是由肝细胞排列成条状结构，并终止于胆管样结构的结构。

肝细胞索是肝脏组织的主要结构，肝细胞在肝细胞索中执行各种功能，例如代谢、解毒和分泌胆汁。

肝细胞索内部的肝细胞可以通过细胞间连接进行交流和协作。

胆管样结构：

胆管样结构是由胆管细胞排列成管状结构，并负责运输肝细胞分泌的胆汁。

胆管样结构内部的胆管细胞负责分泌胆汁，并将其运输到胆管系统中。

混合结构的意义：

混合结构的类器官更接近体内肝脏的结构，因此能够更好地模拟肝脏的功能。

肝细胞和胆管细胞之间的相互作用对于维持肝脏功能至关重要，混合结构的类器官能够更好地模拟这种相互作用。

混合结构的类器官可以用于研究胆管疾病和肝胆疾病。

总而言之，文章中作者开发的肝脏类器官是一种混合结构的类器官，包含实心的肝细胞和空心的胆管类器官，这使得它们能够更好地模拟肝脏的结构和功能。

文章中，肝脏类器官的不同培养阶段所用的细胞因子组合如下：

1. 肝细胞球体形成阶段 (HSM 培养基):

EGF HGF Wnt RSPO3 Y-27632 A83-01 FBS

2. 肝胆类器官扩增阶段 (HEM 培养基):

Nicotinamide  EGF HGF  Amphiregulin Wnt  RSPO-3 Y-27632 A83-01  FBS

3. 肝胆类器官成熟阶段 (HMM 培养基):

Dexamethasone

其他成分与 HEM 培养基相同

肝细胞球体形成阶段使用多种生长因子和细胞因子，例如 EGF、HGF、Wnt、RSPO3、Y-27632、A83-01 和FBS 等，促进肝细胞聚集成球体。

肝胆类器官扩增阶段使用与肝细胞球体形成阶段类似的细胞因子组合，并添加 Nicotinamide，促进肝胆类器官的扩增。

肝胆类器官成熟阶段使用 Dexamethasone，以及其他与 HEM 培养基相同的成分，促进肝胆类器官的成熟和提高其功能性。

需要注意的是，文章中并未明确说明每个细胞因子的具体浓度，具体的培养条件可能需要根据实验需要进行调整。

文章中对肝脏类器官 (HBO) 的形态和功能进行了详细的鉴定，主要包括以下几个方面：

形态鉴定：

组织结构：HBO 显示出具有功能连接的肝细胞和胆管细胞结构，包括肝细胞索和胆管样结构。这些结构在体内肝脏中是主要的组织结构，肝细胞在其中执行各种功能，而胆管样结构则负责运输肝细胞分泌的胆汁。

细胞形态：通过显微镜观察，可以看到肝细胞索中的肝细胞呈现出典型的肝细胞形态，而胆管样结构中的细胞则呈现出胆管细胞的形态特征。

功能鉴定：

糖原储存：通过PAS染色检测HBO的糖原储存能力，结果显示HBO能够储存糖原，这是肝细胞的一个重要功能。

低密度脂蛋白摄取：通过pHrodo Red检测HBO的低密度脂蛋白摄取能力，结果显示HBO能够摄取低密度脂蛋白，这也是肝细胞的一个重要功能。

白蛋白分泌：通过ELISA检测HBO的白蛋白分泌能力，结果显示HBO能够分泌白蛋白，这是肝细胞的一个重要功能。

胆管转运：通过荧光染料和免疫荧光技术检测HBO的胆管转运能力，结果显示HBO能够模拟胆管细胞的胆管转运功能。

药物代谢：通过LC-MS/MS检测HBO的药物代谢能力，结果显示HBO能够代谢多种药物，这是肝细胞的一个重要功能。

胆汁酸转运：通过荧光染料和免疫荧光技术检测HBO的胆汁酸转运能力，结果显示HBO能够模拟胆管细胞的胆汁酸转运功能。

脂肪变性：通过脂质混合物处理HBO，并使用BODIPY染色检测HBO的脂肪变性，结果显示HBO能够模拟肝细胞的脂肪变性过程。

总结：

文章中对肝脏类器官 (HBO) 的形态和功能进行了全面的鉴定，包括组织结构、细胞形态以及多种肝细胞和胆管细胞功能的检测。这些结果表明，HBO能够模拟体内肝脏的形态和功能，为肝脏疾病研究、药物开发和再生医学提供了有力的工具。