肝臟類器官

一、核心定義與特點(diǎn)

• 定義：由肝干細(xì)胞 / 祖細(xì)胞、原代肝細(xì)胞或多能干細(xì)胞（iPSC/ESC）在 3D 基質(zhì)中自組裝形成的多細(xì)胞、有極性、具功能的微型肝組織。

• 關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)

• 高度模擬人肝生理：含肝細(xì)胞、膽管上皮、肝星狀細(xì)胞、庫(kù)普弗細(xì)胞等，重現(xiàn)肝小葉 / 門管區(qū)結(jié)構(gòu)。

• 穩(wěn)定：可傳代、擴(kuò)增，維持功能數(shù)月。

• 遺傳保真：患者來(lái)源類器官保留原發(fā)疾病突變與表型。

• 功能完整：具備白蛋白分泌、尿素合成、膽汁代謝、CYP450 藥物代謝等核心功能。

二、主流構(gòu)建方法（3 大經(jīng)典路線）

1. 成體肝干細(xì)胞 / 膽管祖細(xì)胞來(lái)源（常用、穩(wěn)定）

• 細(xì)胞來(lái)源：人 / 小鼠肝組織分離的Lgr5?膽管祖細(xì)胞、肝實(shí)質(zhì)祖細(xì)胞。

• 核心流程

1. 肝組zhi剪碎→膠原酶消化→離心富集祖細(xì)胞。

2. 細(xì)胞重懸于基質(zhì)膠（Matrigel），接種于培養(yǎng)板。

3. 加入肝類器官培養(yǎng)基（含 Wnt3a、R?spondin1、EGF、FGF、HGF、抑瘤素 M 等）。

4. 37℃、5% CO?培養(yǎng)，7–14 天形成球形 / 分支狀類器官，可傳代擴(kuò)增。

• 特點(diǎn)：成模快、純度高、膽管結(jié)構(gòu)完整，適合膽管疾病與再生研究。

2. 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC/ESC）分化來(lái)源（人源化、無(wú)倫理限制）

• 路線：iPSC→內(nèi)胚層→肝內(nèi)胚層→肝母細(xì)胞→成熟肝細(xì)胞類器官。

• 關(guān)鍵因子：Activin A、FGF4、BMP4、HGF、地塞mi松、Oncostatin M（OSM）。

• 特點(diǎn)：可無(wú)限供源、基因編輯便捷，適合遺傳性肝病與個(gè)性化建模。

3. 原代肝細(xì)胞直接重編程 / 擴(kuò)增（接近成人肝功能）

• 方法：成人原代肝細(xì)胞 +OSM 等因子誘導(dǎo)去分化 / 增殖，形成類器官并維持代謝功能。

• 突破：日本團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)原代肝細(xì)胞類器官增殖百萬(wàn)倍、存活半年，保留 CYP450 活性。

• 應(yīng)用：藥物肝毒性、代謝疾病建模。

4. 多細(xì)胞組裝體（下一代模型）

• 將肝細(xì)胞類器官 + 膽管類器官 + 門區(qū)成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)，重建肝門管區(qū)結(jié)構(gòu)與纖維化微環(huán)境。

• 可模擬膽管纖維化、膽汁淤積、門脈高壓等復(fù)雜病理。