類器官（Organoids）作為近年來生物醫(yī)學研究領(lǐng)域的革命性技術(shù)，通過在體外模擬人體器官的結(jié)構(gòu)與功能，為疾病建模、藥物篩選、個性化醫(yī)療及再生醫(yī)學提供了前所未有的平臺。而類器官的成功構(gòu)建，高度依賴于高質(zhì)量、功能優(yōu)化的類器官培養(yǎng)基。

西寶生物依托其在生命科學領(lǐng)域深厚的試劑研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗，推出化學成分明確、無動物源成分的類器官培養(yǎng)基系列產(chǎn)品。致力于解決類器官培養(yǎng)中面臨的可重復(fù)性差、批次間差異大、標準化程度低等核心挑戰(zhàn)，為腫瘤研究、疾病建模、藥物篩選及再生醫(yī)學等領(lǐng)域的研究者提供穩(wěn)定、高效、可擴展的解決方案。

類器官培養(yǎng)基并非單一成分，而是由基礎(chǔ)培養(yǎng)基、生長因子/細胞因子、補充劑、小分子化合物及其他輔助成分共同構(gòu)成的復(fù)雜體系：

常用類型：Advanced DMEM/F12（應(yīng)用廣泛）、RPMI-1640（肺類器官）、DMEM（腦類器官）

功能：提供碳水化合物、氨基酸、維生素、無機鹽等基本營養(yǎng)

類器官培養(yǎng)基的核心競爭力在于高活性、高純度的功能因子組合，其中經(jīng)典 “WNER 組合”（Wnt3a、Noggin、EGF、R-Spondin1）可適配 80% 以上類器官培養(yǎng)。

注：不同組織來源的類器官需對WNER組合進行微調(diào)，如添加FGF10（肺、胰腺）、HGF（肝）、TGF-β抑制劑等。

針對特定類器官的功能成熟需求，在培養(yǎng)基中添加專屬成分，確保類器官結(jié)構(gòu)與功能的特異性：

補充劑：B27（保護神經(jīng)元，抑制糖酵解，是腦類器官必需成分）、N2（與 B27 功能互補）、煙酰胺（促進干細胞更新，抑制分化）；

激素：促甲狀腺激素（促進小鼠甲狀腺類器官分化）、胃泌素（通過 CCK2R 促進賁門類器官生長）、雙氫睪酮（維持前列腺類器官形態(tài)與功能）；

其他關(guān)鍵成分：HEPES 緩沖液（維持滲透壓穩(wěn)定）、視黃酸（腎臟類器官發(fā)育必需）、毛喉素（激活腺苷酸環(huán)化酶，適配肝臟類器官）。

體外培養(yǎng)類器官的策略

特點：成熟度高、接近成人組織、培養(yǎng)周期短（10-14天）

典型應(yīng)用：腸、肝、胃、前列腺類器官

培養(yǎng)基要求：依賴WNER + 組織特異性因子（如胃泌素）

特點：可模擬器官發(fā)生過程，但成熟度較低（類似胎兒組織）

培養(yǎng)基要求：需分階段添加誘導(dǎo)因子（如Activin A誘導(dǎo)內(nèi)胚層，F(xiàn)GF2/FGF19誘導(dǎo)腦/小腦）

核心價值：保留原發(fā)腫瘤的遺傳異質(zhì)性與藥物反應(yīng)特征

培養(yǎng)基特點：

高濃度EGF、Wnt3a、R-spondin1

添加TGF-β抑制劑（A-83-01）、p38抑制劑（SB202190）以抑制分化、促進擴增

可兼容免疫細胞共培養(yǎng)（如ALI培養(yǎng)系統(tǒng)）

首先進行組織消化，整個過程需在無菌和低溫環(huán)境下進行。將人腸癌組織用預(yù)冷的PBS清洗干凈，并剪去脂肪和壞死部分后，使用工具將其機械破碎成約1-2 mm3的微小碎塊。隨后，加入37°C預(yù)熱的消化酶，并置于37°C搖床中消化30分鐘至2小時，期間密切觀察，直至組織分散。

消化完成后，進行細胞分離。將得到的細胞懸液通過細胞篩過濾，以去除未消化的組織塊。隨后，將濾液離心5分鐘，棄去上清，用PBS重懸細胞沉淀并再次離心清洗。

將清洗后的細胞沉淀用完全類器官培養(yǎng)基重懸并計數(shù)。將此混合液滴加至預(yù)熱的培養(yǎng)板孔中，并轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)箱中正置10-30分鐘，使基質(zhì)膠凝固。最后，沿孔壁緩慢加入預(yù)溫的完全類器官培養(yǎng)基。

將培養(yǎng)板置于培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)。每2-3天需要更換一次新鮮培養(yǎng)基，并密切觀察類器官的生長情況，通常在接種后的2-5天內(nèi)即可觀察到類器官的形成。

當類器官生長致密需要擴增時，進行傳代。首先吸棄舊培養(yǎng)基，用預(yù)冷的PBS吹打并溶解基質(zhì)膠，以回收類器官。接著，通過機械法（強力吹打）或酶消化法（如使用Accutase）將類器官破碎成小片段。

源自單個上皮細胞的體外擴增類器官，移植到發(fā)育中的胰腺體內(nèi)可分化為內(nèi)分泌細胞和導(dǎo)管細胞 

植入3T3-L1細胞的膠原/透明質(zhì)酸支架可支持原代上皮細胞類器官的發(fā)育

在疾病建模領(lǐng)域，通過精準調(diào)控培養(yǎng)基成分可模擬人類疾病的病理微環(huán)境。常規(guī)策略包括直接添加特定病原體，或在構(gòu)建類器官時利用CRISPR基因編輯技術(shù)引入致病突變，從而在體外重現(xiàn)疾病的發(fā)生與發(fā)展過程。

在藥物篩選應(yīng)用中，通常通過調(diào)節(jié)生長因子和營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，或抑制細胞凋亡相關(guān)信號通路，使類器官在體外呈現(xiàn)更接近人體真實生理狀態(tài)的應(yīng)答行為，從而提升藥物療效與毒性評估的準確性和效率。

在免疫腫瘤研究方面，常采用氣-液交互（ALI）培養(yǎng)系統(tǒng)或更為復(fù)雜的微流控芯片技術(shù)。這類培養(yǎng)體系可高度模擬體內(nèi)生理微環(huán)境，支持免疫細胞與腫瘤細胞之間的相互作用，適用于免疫治療反應(yīng)機制等前沿研究。

在再生醫(yī)學領(lǐng)域，培養(yǎng)過程的安全性與材料生物相容性至關(guān)重要。通常采用化學成分明確、無任何動物源成分（Xeno-free）的培養(yǎng)基，以徹底避免異種病原體或未知抗原的潛在風險，確保所構(gòu)建的類器官具備未來應(yīng)用于細胞治療和組織工程的安全基礎(chǔ)。

1：類器官培養(yǎng)中如何控制污染，尤其是動物源性樣本？

對于易污染的樣本（如胃腸、泌尿系統(tǒng)來源），可在培養(yǎng)基中添加青霉素-鏈霉素，使用類器官專用消化液進行處理，并注意避免對樣本的過度處理，以降低污染風險。

2：類器官生長不良或完全不生長的可能原因及解決方法是什么？

建議更換新鮮配制的培養(yǎng)基，確保關(guān)鍵生長因子（如 Wnt3A、EGF、Noggin）活性充足；在解凍或傳代后 24 小時內(nèi)添加 Y?27632（10 μM）以提高細胞存活率；優(yōu)化接種密度（通常每孔 500-5000 個細胞圖）；并盡量縮短樣本處理時間，控制消化時長，必要時在培養(yǎng)基中補充 Rho 激酶抑制劑。

3：類器官形態(tài)異常或分化失敗應(yīng)如何處理？

使用新鮮解凍的分化誘導(dǎo)因子（如 FGF9、CHIR99021）并確保濃度適當；在類器官出現(xiàn)分化特征前及時傳代，若已過度分化則重新優(yōu)化誘導(dǎo)時間。

4：類器官培養(yǎng)中何時進行加藥實驗？應(yīng)選用第幾代類器官？

一般建議在類器官直徑長至 200-300 μm 時進行加藥處理，推薦使用 3-5 代的類器官進行實驗，此時類器官狀態(tài)較為穩(wěn)定。正常情況下，培養(yǎng) 2-3 天后類器官直徑可達 100-200 μm。

1. Siqi Yang， et al. Organoids: The current status and biomedical applications. Medcomm; https://doi.org/10.1002/mco2.274

2. Huch M, et al. Unlimited in vitro expansion of adult bi-potent pancreas progenitors through the Lgr5/R-spondin axis. The EMBO journal(2013)

3. Campbell JJ, et al. A multifunctional 3D co-culture system for studies of mammary tissue morphogenesis and stem cell biology. PloS one(2011)