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類器官被定義為一種3D結構，由多能干細胞(PSCs)、成體干細胞(從特定組織中提取的干細胞)和來源于人體組織的體細胞中生長的器官特異性細胞簇生長而成。類器官通過細胞分選的方式進行自我組織，模仿多種特定器官或組織的復雜結構和基本功能特性[1-5]。

類器官是人體器官的體外微型版本，在結構和生理上都與器官有相似之處。人類類器官已經成功地為廣泛的器官生成，包括腸道，肺，甲狀腺，胃，心臟，腎臟，肝臟，大腦，視網膜。這些微型器官可以儲存在生物庫中，用于基礎研究，如疾病建模和發育生物學，但也可以用于轉化研究，如藥物篩選。此外，類器官的潛在臨床應用是多方面的，包括個性化和再生醫學。

不同類器官培養推薦的細胞因子

圖：可從多能干細胞衍生出的不同器官的示意圖。

將胚胎干細胞（ESCs）和誘導多能干細胞（iPSCs）用于研究。體細胞通過引入四個轉錄因子可將體細胞重新編程為誘導多能干細胞。隨著發育的進行，囊胚分化為胚胎干細胞，并進一步形成所有三個胚層：內胚層、中胚層和外胚層。胚胎內胚層隨后產生胃腸系統，心臟、肺和肝。中胚層發育成腎臟和血管系統，而外胚層形成神經外胚層。最終成為具有不同區域的大腦，包括海馬體、視杯、小腦等。3D類器官技術可以在體外重現上述所有的結構和功能特征。

類器官研究中常用的細胞因子

Wnt -3a

別名：Wingless-type MMTV Integration Site Family, Member 3a

作用：Wnt3a是Wnt家族成員之一，在調節細胞多性功能，包括自我更新、增殖、分化和運動等方面發揮關鍵作用。Wnts可以與細胞膜受體結合，通過與鄰近的細胞膜受體結合，在自分泌調節和/或參與旁分泌修飾中發揮關鍵作用。由Wnt基因介導的信號轉導通路稱為Wnt信號通路。Wnt3a通過典型的Wnt信號通路促進或抑制腫瘤進展，這取決于癌癥類型。此外，Wnt3a信號通路的作用可以被多種蛋白質或化學物質所抑制。在胚胎發育期間，Wnt-3a對于海馬體的正常發育、前后模式的形成、體細胞的發育和尾芽的形成都是必要的。Wnt-3a還能促進造血干細胞、神經干細胞和胚胎干細胞的自我更新。

RSPO1

別名：R-Spondin 1 ；Roof Plate-specific Spondin 1

作用：R-Spondin 1 (RSPO1, Roof plate-specific Spondin 1)，是一種27kDa的分泌蛋白，與其他三個R-Spondin家族成員有約40%的相同性。在小鼠中注射重組的RSPO1會導致β-catenin的激活和腸隱窩上皮細胞的增殖，并改善實驗性結腸炎。隨著類器官領域的擴大，人們對RSPO1作為細胞培養補充物的研究也在增加。RSPO1被廣泛用于類器官細胞培養工作流程中，是促進三維類器官生長和生存的重要組成部分。

Noggin

別名：NOG, SYM1, symphalangism 1 (proximal), synostoses (multiple) syndrome 1, SYNS1, SYNS1A

作用：Noggin能抑制TGF-β家族配體，阻止它們與相應的受體結合。Noggin最初是作為BMP-4的拮抗劑被發現的，然后被證明可以調節其他BMPs（BMP-2、7、13和14）的活性。Noggin在脊椎動物中高度保守。分泌的Noggin蛋白在發育過程中調節著骨形態發生蛋白的活性。BMP信號拮抗劑Noggin在前列腺癌溶骨性骨轉移發展中的作用。溶骨性、癌源性細胞系缺乏BMP拮抗劑Noggin的表達是其骨轉移所誘發的成骨細胞反應的決定因素。相反，溶骨性、癌源性的細胞系則構成性地表達Noggin。

EGF

別名：Urogastrone, URG

作用：表皮生長因子（EGF）是一種含有53個氨基酸殘基的小型生長因子，能夠刺激間質和上皮細胞的增殖。成熟的蛋白質要小得多，只有53個氨基酸，是由EGF結構域在跨膜區附近的蛋白酶裂解產生的。EGF和成纖維細胞生長因子2（FGF-2）能誘導從胚胎和成年大腦特定區域分離出來的神經前體細胞的增殖。EGF的生物活性包括上皮發育、血管生成、抑制胃酸分泌、成纖維細胞增殖以及表皮細胞在培養中的集落形成。

bFGF

別名：bFGF, FGF basic, FGF2, FGF-2, fibroblast growth factor 2 (basic), HBGF-2, Prostatropin

作用：bFGF，是FGF超家族有絲分裂蛋白的成員。它是許多細胞類型的高度特異性趨化和有絲分裂因子，似乎參與了受損組織的重塑，如潰瘍愈合、血管修復、創傷性腦損傷。bFGF是人類胚胎干細胞培養基的重要組成部分。此外，bFGF蛋白是一種肝素結合的陽離子蛋白，參與各種病理狀況，包括血管生成和固體腫瘤的生長。因此，bFGF被認為是癌癥化學預防和治療策略的一個目標。bFGF經常被用于細胞培養基的一個重要組成部分，如人類胚胎干細胞培養基、無血清培養系統。

產品列表

產品名稱	貨號
Recombinant Human Wnt -3a protein	92276ES10/60
Recombinant Human RSPO1 Protein	92278ES20/60
Recombinant Human Noggin Protein	92528ES08/60
Recombinant Human EGF Protein	92708ES60/76
Recombinant Human bFGF/FGF-2 Protein	91330ES10/60
Recombinant Human FGF-4 Protein	91303ES08/60
Recombinant Human FGF-10 Protein	91306ES08/60
Recombinant Human/Mouse/Rat BMP-2 Protein	92051ES10/60
Recombinant Human BMP-4 Protein	92053ES10/60
Recombinant Human BMP-7 Protein	92054ES10/60
Recombinant Human HGF Protein	92055ES10/50
Recombinant Human NRG1-beta1 Protein	92711ES10/60
Recombinant Human/Mouse/Rat Activin A Protein	91702ES10
Recombinant Human BDNF Protein, His Tag	92129ES08/20
Recombinant Human DKK-1 Protein	92275ES20
Recombinant Human Sonic Hedgehog N-Terminus (Human SHH)	92566ES08/60

參考文獻

1. Sasai Y, Eiraku M, Suga H. In vitro organogenesis in three dimensions: self-organising stem cells. Dev. 2012;139:4111–21.

2. Lancaster MA, Knoblich JA. Organogenesisin a dish: modeling development and disease using organoid technologies. Science. 2014;345:1247125. https://doi.org/10.1126/science.1247125.

3. Clevers H. Modeling development and disease with organoids. Cell. 2016;165:1586–97. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.05.082.

4. Kim J, Koo B-K, Knoblich JA. Human organoids: model systems for human biology and medicine. Nat Rev Mol Cell Biol. 2020;21:571–84. https://doi.org/10.1038/s41580-020-0259-3.

5. Fujii M, Sato T. Somatic cell-derived organoids as prototypes of human epithelial tissues and diseases. Nat Mater. 2020;20:156–69. https://doi. org/10.1038/s41563-020-0754-0.

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類器官研究細胞因子

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