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[转载]【改变未来的科技】《中国细胞生物学学报》出专刊报道类器官进展
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【改变未来的科技】——
《中国细胞生物学学报》出专刊报道
类器官在生命科学和转化医学中的应用与进展
原载“中国细胞生物学学报”公众号
封面故事 该图为小鼠小肠类器官的共聚焦显微照片。图中红色荧光标记E-钙黏蛋白(E-cad), 在小肠上皮细胞中特异性表达; 绿色荧光标记基质金属蛋白酶-7(MMP7), 在小肠潘氏细胞中特异性表达; 蓝色荧光标记细胞核(照片由粤港澳大湾区精准医学研究院(广州)林鑫华/唐晓芳课题组黄芙静提供)
类器官在生命科学和转化医学中的应用与进展
林鑫华1,2 唐晓芳1,2(1粤港澳大湾区精准医学研究院(广州), 广州 511458; 2复杂性状的遗传调控全国重点实验室, 复旦大学生命科学学院, 上海 200438)
【前言】 自2009年Hans CLEVERS团队首次利用小鼠肠道干细胞成功构建肠道类器官以来, 类器官技术已从概念验证发展为生命科学和转化医学的核心引擎。该技术通过干细胞自组织形成三维微结构, 高度模拟人体器官的组织架构与生理功能, 克服了传统二维细胞培养以及动物模型在功能模拟以及跨物种差异等方面的局限, 为疾病建模和药物测试提供了人源化平台。2013年《科学》杂志将其列为“年度十大技术”, 标志着其科学价值获得全球共识。
过去十年间, 类器官领域完成了三次关键跃迁: 技术边界从单一器官拓展至多系统联动, 微流控、自动化与人工智能的融合使类器官生产跨入工业化时代, 而患者来源类器官的兴起更为个性化医疗提供了解决方案。这场技术革命的浪潮, 恰逢全球监管体系的重大转向。2025年成为类器官技术的“政策元年”: 美国FDA宣布逐步取消单克隆抗体等药物的强制动物试验, 将“类器官+器官芯片+人工智能”解决方案正式纳入监管框架; 中国同步发力, 国家药监局将类器官纳入罕见病药物研发指南; 欧盟、日本等地亦加速布局, 全球科研和生物医药研发正在经历从“动物模型”向“人类生物学模型”的历史性转型。
值此历史性交汇点, 受《中国细胞生物学学报》邀请, 我们组织策划了《类器官在生命科学和转化医学中的应用与进展》专刊。我们深感幸运能够汇集一批深耕类器官领域且卓有成就的学者, 为读者系统性介绍类器官技术的科学基础与应用拓展。本期专刊涵盖以下四方面内容: 类器官培养的底层逻辑和技术前沿; 类器官技术与3D打印、微流控技术、人工智能等的交叉融合; 多种类器官模型的构建与应用进展; 类器官技术在病毒学研究、细胞治疗和再生医学等中的应用与前景。在专刊的最后, 我们还邀请了有一线类器官科研和教学经验的专家共同探讨了类器官理论和实验教学的创新解决方案。
我们希望本期专刊能呈现一份专业且全面的类器官技术发展阶段性总结, 引领细胞生物学及其相关学科的科研工作者们共同推动我国类器官领域的蓬勃发展。
类器官概述
唐晓芳 林鑫华 2139
类器官技术
化学成分明晰水凝胶: 推动类器官技术标准化与临床转化的关键三维培养仿生基质 [2153-2162]
周 遥 高奕胜 冯子凌 张琨雨 边黎明 2153
新型基质材料在类器官培养中的应用与优化策略 [2163-2174]
刘雅婷 易 笑 2163
细胞外基质材料在肿瘤类器官应用中的发展与创新 [2175-2189]
吴 昊 付旭正 马 晴 程婉婷 詹美玲 孟庆航 林鑫华 王 彬 2175
基于类器官芯片的仿生组织器官模型构建 [2190-2204]
宋 柯 吴兴涵 刘亚龄 2190
张 镌 顾 奇 2205
人工智能在类器官领域的机遇和应用进展 [2221-2232]
尤晓宇 林锴珺 孙申飞 林鑫华 姜 宁 2221
类器官构建与应用
类器官研究的创新突破与转化应用: 技术、应用与政策的多维视角 [2233-2246]
白 卉 陈子叶 王铭铄 罗天姿 王韫芳 2233
王 艺 吴雪晴 吴艳梅 杨秋潭 2247
邱焕璐 杜浩然 胡慧丽 2259
复合脑类器官技术及其在发育与疾病模拟中的应用 [2271-2291]
储思远 陈思思 向阳飞 2271
李林波 边 杉 2292
张于鸿 金士博 李 岩 包维莺 赵永旺 朱莉莉 2306
唐若兰 蔡 尚 2323
心脏类器官在心血管发育与疾病研究中的应用: 现状与展望 [2332-2348]
梁逸云 孟庆航 2332
呼吸道类器官和基于呼吸道类器官的病毒学研究 [2349-2360]
万智信 周 婕 李 存 2349
胃类器官的研究进展与多维应用: 从基础构建到临床前研究 [2361-2371]
穆欣茹 薛 帆 庞敏娇 佟七月 张嘉宁 苗智峰 2361
肠道类器官的发展及其在疾病研究中的应用 [2372-2386]
阳芬芳 孟亚君 庞开心 刘博昕 黎丰源 何桂卫 2372
肝脏类器官在药物筛选中的前沿进展: 技术突破与临床转化 [2387-2399]
李星星 李 亮 2387
类器官在冠状病毒跨种风险评估中的应用与展望 [2400-2411]
蒋人地 周 鹏 2400
张千悦 尹晓磊 2412
张开惠 郭利敏 王 霞 2424
类器官教学研究
AI赋能下的“器官发生与类器官”课程体系建设与探索 [2437-2444]
郭贞明 陈嘉瑜 刘 艳 高绍荣 边 杉 2437
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附：各论文链接
类器官概述
类器官技术
化学成分明晰水凝胶: 推动类器官技术标准化与临床转化的关键三维培养仿生基质 [2153-2162]
新型基质材料在类器官培养中的应用与优化策略 [2163-2174]
细胞外基质材料在肿瘤类器官应用中的发展与创新 [2175-2189]
基于类器官芯片的仿生组织器官模型构建 [2190-2204]
人工智能在类器官领域的机遇和应用进展 [2221-2232]
类器官构建与应用
类器官研究的创新突破与转化应用: 技术、应用与政策的多维视角 [2233-2246]
复合脑类器官技术及其在发育与疾病模拟中的应用 [2271-2291]
心脏类器官在心血管发育与疾病研究中的应用: 现状与展望 [2332-2348]
呼吸道类器官和基于呼吸道类器官的病毒学研究 [2349-2360]
胃类器官的研究进展与多维应用: 从基础构建到临床前研究 [2361-2371]
肠道类器官的发展及其在疾病研究中的应用 [2372-2386]
肝脏类器官在药物筛选中的前沿进展: 技术突破与临床转化 [2387-2399]
类器官在冠状病毒跨种风险评估中的应用与展望 [2400-2411]
类器官教学研究
AI赋能下的“器官发生与类器官”课程体系建设与探索 [2437-2444]
END
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