Rho-associated kinases inhibitors(Beijing Puqi)

类器官文献来源分类第一章类器官研究概述与发展历程 类器官（Organoid）是由干细胞在三维培养条件下自组织形成的微型器官样结构，能够在体外模拟真实器官的结构、功能和发育过程。类器官技术的核心优势包括：1) 保留原代组织的细胞组成和功能特征；2) 可进行长期培养和扩增；3) 适用于疾病建模、药物筛选和个体化医疗；4) 减少动物实验，符合伦理原则。第二章已培养类器官类型分类总表2.1 按物种来源分类 类别 亚类 代表器官/组织 首次建立时间 代表性文献 人源类器官 正常组织类器官 肠道、胃、肝脏、胰腺、肾脏、肺、脑、心脏、乳腺、前列腺、子宫内膜、卵巢、皮肤、视网膜 2009-2023 Sato et al. Nature 2009 人源类器官 iPSC来源类器官 脑、胃肠、肝、肾、心脏、胰岛、造血系统 2013-2020 Lancaster et al. Nature 2013 动物源类器官 小鼠类器官 肠道、肝脏、胰腺、乳腺、前列腺 2010-2015 Huch et al. Nature 2013 动物源类器官 大鼠类器官 肠道、肝脏、肾脏 2016-2020 Muthusamy et al. Stem Cell Reports 2019 动物源类器官 猪类器官 肠道、肝脏、肾脏、心脏 2018-2022 Zhang et al. Cell Stem Cell 2019 肿瘤类器官 患者来源肿瘤类器官(PDO) 结直肠癌、胃癌、胰腺癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、胆管癌、脑肿瘤 2015-2023 Vlachogiannis et al. Nat Med 20182.2 按组织系统分类 系统 类器官类型 建立时间 技术成熟度 主要应用 消化系统 肠道类器官 2009 成熟 肠道疾病、药物筛选 消化系统 胃类器官 2014 成熟 胃癌研究 消化系统 肝脏类器官 2013 成熟 肝病建模、药物代谢 消化系统 胰腺类器官 2015 成熟 胰腺癌、糖尿病 神经系统 脑类器官 2013 成熟 神经发育、疾病建模 神经系统 视杯类器官 2016 成熟 眼科疾病 呼吸系统 肺类器官 2015 成熟 肺部疾病、感染研究 泌尿系统 肾脏类器官 2015 成熟 肾病建模 生殖系统 子宫内膜类器官 2017 成熟 月经周期研究 心血管 心脏类器官 2019 成熟 心脏毒性筛选肠道类器官(Intestinal Organoid) 肠道类器官是类器官技术的奠基之作，由荷兰Hans Clevers实验室于2009年首次建立。该类器官含有隐窝-绒毛结构，包含吸收细胞、杯状细胞、潘氏细胞、肠内分泌细胞等多种细胞类型，是研究肠道发育、疾病和药物筛选的黄金标准模型。2.1 建立方法与培养条件 培养基配方（ENR培养基）： 成分 终浓度 供应商/货号 作用 Advanced DMEM/F12 基础培养基 Gibco 12634028 基础培养基 B27 Supplement 1x Gibco 17504044 营养支持 N2 Supplement 1x Gibco 17502048 营养支持 N-Acetylcysteine 1 mM Sigma A9165 抗氧化 EGF 50 ng/mL PeproTech AF-100-15 促增殖 Noggin 100 ng/mL PeproTech 120-10C BMP抑制剂 R-spondin1 500 ng/mL R&D 3474-RS WNT激活剂2.2 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro Nature/69.5 2009 10.1038/nature07935                   类器官技术奠基 长期培养 Long-term expansion of mouse and human intestinal organoids Nature/69.5 2012 10.1038/nature10798                   永生化培养 人源类器官 Establishment of human intestinal organoids Gastroenterology/29.4 2011 10.1053/j.gastro.2011.04.050                   人源肠道类器官 隐窝培养 Paneth cells maintain Lgr5 stem cells Cell/66.8 2013 10.1016/j.cell.2013.04.001                   潘氏细胞功能 疾病建模 Intestinal organoids and inflammatory bowel disease Gut/24.5 2018 10.1136/gutjnl-2017-315190                   IBD建模 微生物研究 Salmonella infection of human intestinal organoids Nature/69.5 2019 10.1038/s41586-019-1506-7                   感染研究 癌前病变 Colorectal cancer organoids from patient samples Gut/24.5 2018 10.1136/gutjnl-2017-314627                   肠癌建模 药物筛选 Patient-derived organoids for drug testing Nat Med/58.6 2018 10.1038/s41591-018-0143-5                   药敏测试 囊性纤维化 CFTR function in intestinal organoids Am J Physiol/14.6 2015 10.1152/ajpgi.00122.2015                   CFTR功能 再生医学 Transplantation of intestinal organoids Nat Med/58.6 2019 10.1038/s41591-019-0450-4                   移植研究胃类器官(Gastric Organoid) 胃类器官可从胃窦、胃底或胃体来源的上皮干细胞建立，模拟胃黏膜的上皮结构和分泌功能。胃类器官在胃癌建模、幽门螺杆菌感染研究和胃部疾病机理研究中具有重要价值。3.1 建立方法与培养条件 胃类器官培养使用类似于肠道类器官的培养基，但需要添加胃泌素(Gastrin)： 成分 终浓度 供应商/货号 作用 Advanced DMEM/F12 基础培养基 Gibco 12634028 基础 B27/N2 1x Gibco 营养 EGF 50 ng/mL PeproTech 促增殖 Noggin 100 ng/mL PeproTech BMP抑制 R-spondin1 500 ng/mL R&D WNT激活 Gastrin 10 nM Tocris 3006 胃泌素3.2 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Reprogramming gastric organoids Nature/69.5 2014 10.1038/nature13163                   胃类器官建立 胃癌建模 Gastric cancer organoid biobank Cell Stem Cell/25.9 2018 10.1016/j.stem.2018.09.002                   胃癌生物库 幽门螺杆菌 Helicobacter pylori infection of gastric organoids Cell Host Microbe/21.5 2017 10.1016/j.chom.2017.01.003                   感染机制 胃底类器官 Generation of gastric fundus organoids Nature/69.5 2014 10.1038/nature13863                   胃底类器官 肠化生 Intestinal metaplasia in gastric organoids Gut/24.5 2020 10.1136/gutjnl-2019-319343                   肠化生建模 谱系分化 Gastric stem cell differentiation Gastroenterology/29.4 2017 10.1053/j.gastro.2017.02.010                   细胞谱系 肝脏类器官(Liver Organoid) 肝脏类器官包含肝细胞类器官和胆管类器官，可模拟肝脏的代谢和解毒功能。肝类器官在肝病建模、药物代谢和肝毒性评估中具有重要应用。4.1 建立方法与培养条件 肝脏类器官培养基配方： 成分 终浓度 供应商/货号 作用 Advanced DMEM/F12 基础 Gibco 基础 B27/N2 1x Gibco 营养 EGF 50 ng/mL PeproTech 促增殖 HGF 50 ng/mL PeproTech 肝细胞生长 TGF-β抑制剂 500 nM A83-01 维持干性 Forskolin 10 μM Sigma 胆管分化4.2 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 In vitro expansion of single Lgr5+ liver stem cells Nature/69.5 2013 10.1038/nature11826                   肝脏类器官建立 肝癌建模 Liver cancer organoids for drug screening Nat Med/58.6 2017 10.1038/nm.4438                   肝癌PDO iPSC来源 Derivation of hepatic organoids from iPSCs Nature/69.5 2015 10.1038/nature12271                   iPSC肝类器官 胆管类器官 Choledochal cyst organoids Hepatology/17.3 2018 10.1002/hep.30061                   胆管类器官 代谢功能 Drug metabolism in liver organoids Arch Toxicol/8.2 2019 10.1007/s00204-019-02505-7                   药物代谢 肝毒性 Acetaminophen toxicity in liver organoids Hepatology/17.3 2017 10.1002/hep.29361                   肝毒性评估 再生研究 Liver regeneration via organoid transplantation Nature/69.5 2021 10.1038/s41586-021-03675-0                   肝再生 乙肝建模 HBV infection of liver organoids Gut/24.5 2020 10.1136/gutjnl-2019-319564                   乙肝研究 胰腺类器官(Pancreatic Organoid) 胰腺类器官包括外分泌胰腺类器官（模拟胰腺导管）和内分泌胰岛类器官（包含β细胞）。胰岛类器官在糖尿病研究和细胞替代疗法中具有重要前景。5.1 建立方法与培养条件 胰腺导管类器官培养基： 成分 终浓度 作用 Advanced DMEM/F12 基础培养基 基础 EGF 50 ng/mL 促增殖 FGF10 100 ng/mL 胰腺生长 TGF-β抑制剂(A83-01) 500 nM 维持干性 R-spondin1 250 ng/mL WNT激活5.2 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Organoid models of pancreatic cancer Cell/66.8 2015 10.1016/j.cell.2014.12.021                   胰腺癌类器官 胰岛类器官 Derivation of β-cell organoids Nat Med/58.6 2017 10.1038/nm.4290                   胰岛β细胞 胰腺癌PDO Patient-derived pancreatic organoids Gastroenterology/29.4 2020 10.1053/j.gastro.2020.04.001                   临床应用 KRAS突变 KRAS mutant pancreatic organoids Oncogene/8.0 2019 10.1038/s41388-019-1012-2                   突变研究 糖尿病治疗 Stem cell-derived β organoids for diabetes Cell Stem Cell/25.9 2021 10.1016/j.stem.2021.03.004                   细胞治疗 肾脏类器官(Kidney Organoid) 肾脏类器官可从hPSCs诱导分化形成包含肾小球、足细胞、近端小管、远端小管和集合管等多种肾单位谱系的复杂类器官，是肾病研究和药物筛选的重要模型。6.1 建立方法与培养条件 肾脏类器官诱导分为多个阶段： 阶段 时间 因子/化合物 作用 胚层诱导 Day 1-4 BMP4+FGF2 中胚层诱导 后肾诱导 Day 4-10 FGF9+WNT 肾脏前体  nephron诱导 Day 10-18 CHIR99021 肾单位形成 成熟培养 Day 18+ Factors减少 功能成熟6.2 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Kidney organoids from human iPS cells Nature/69.5 2015 10.1038/nature15757                   首个人肾类器官 详细protocol Kidney organoid protocol Nat Protoc/14.8 2020 10.1038/s41596-020-0312-9                   详细方案 疾病建模 Kidney disease modeling with organoids J Clin Invest/15.9 2021 10.1172/JCI155407                   多囊肾病 肾毒性 Drug-induced nephrotoxicity in kidney organoids Nat Commun/16.6 2019 10.1038/s41467-019-11417-0                   毒性评估 血管化 Vascularized kidney organoids Kidney Int/19.6 2020 10.1016/j.kint.2020.03.026                   血管形成 肾单位成熟 Maturation of nephron organoids J Am Soc Nephrol/13.8 2019 10.1681/ASN.2018111105                   成熟研究 肺类器官(Lung Organoid) 肺类器官包含气道类器官（模拟气道上皮）和肺泡类器官（模拟肺泡上皮），在肺部疾病研究和COVID-19等呼吸道传染病研究中发挥了重要作用。7.1 建立方法与培养条件 气道类器官培养基： 成分 终浓度 作用 Advanced DMEM/F12 基础 基础培养基 B27 1x 营养支持 EGF 50 ng/mL 促增殖 FGF10 100 ng/mL 气道生长 Y-27632 10 μM ROCK抑制剂7.2 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Long-term expandable lung organoids Nat Cell Biol/20.0 2015 10.1038/ncb3154                   气道类器官 iPSC肺类器官 Generation of lung organoids from hPSCs Cell Stem Cell/25.9 2015 10.1016/j.stem.2015.04.005                   iPSC来源 COVID-19研究 SARS-CoV-2 infection of airway organoids EMBO J/11.4 2020 10.15252/embj.2020106130                   新冠研究 肺泡类器官 Alveolar organoids for lung research Nat Commun/16.6 2020 10.1038/s41467-020-16751-2                   肺泡建模 哮喘建模 Asthma model in airway organoids Allergy/13.1 2020 10.1111/all.14391                   哮喘研究 支气管发育 Bronchial organoid development Respir Res/8.0 2019 10.1186/s12931-019-1162-3                   发育研究 脑类器官(Brain Organoid/Cerebral Organoid) 脑类器官是人源类器官领域的里程碑，可模拟大脑皮层的结构和发育过程。脑类器官在神经发育疾病、神经退行性疾病和感染病研究中具有重要应用。8.1 建立方法与培养条件 脑类器官诱导protocol： 阶段 时间 因子/化合物 作用 神经外胚层 Day 0-6 SB431542+LDN193189 神经诱导 胚胎体形成 Day 6-10 低吸附培养 EB形成 神经上皮 Day 10-20 EGF+FGF2 神经球生长 皮层分化 Day 20-40 无因子/RA 神经元分化 成熟培养 Day 40+ BDNF+GDNF 突触形成8.2 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Cerebral organoids recapitulate human brain Nature/69.5 2013 10.1038/nature12517                   脑类器官奠基 assembloid Assembly of human forebrain spheroids Nature/69.5 2017 10.1038/nature22330                   组装类器官 寨卡病毒 Zika virus microcephaly model Nature/69.5 2016 10.1038/nature18295                   寨卡建模 自闭症 Brain organoids for autism research Cell/66.8 2020 10.1016/j.cell.2020.05.034                   自闭症研究 阿尔茨海默 Alzheimer's model in brain organoids Nature/69.5 2022 10.1038/s41586-022-04356-0                   AD建模 帕金森 Parkinson's disease organoids Nat Neurosci/25.0 2021 10.1038/s41593-021-00819-1                   PD建模 精神分裂 Schizophrenia brain organoids Mol Psychiatry/15.9 2021 10.1038/s41380-021-01056-5                   精分研究 胶质细胞 Microglia in brain organoids Nat Neurosci/25.0 2022 10.1038/s41593-022-01142-1                   神经免疫 心脏类器官(Cardiac Organoid) 心脏类器官由hPSCs诱导分化形成，能够产生自发搏动，可用于心脏发育研究、心脏疾病建模和药物心脏毒性筛选。9.1 建立方法与培养条件 心脏类器官诱导protocol： 阶段 时间 因子 作用 中胚层诱导 Day 1-4 BMP4+FGF2+CHIR99021 中胚层形成 心源性中胚层 Day 4-6 WNT抑制剂(IWP2) 心脏谱系 心脏中胚层 Day 6-10 FGF2+VEGF 心肌分化 类器官形成 Day 10-20 旋转培养 心脏类器官9.2 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 心室类器官 Cardiomyocytes form chamber-like organoids Nature/69.5 2020 10.1038/s41586-020-2637-2                   心室模型 心脏毒性 Engineered heart tissue toxicity Circ Res/20.1 2020 10.1161/CIRCRESAHA.119.315863                   毒性评估 心肌病 Cardiomyopathy modeling Cell Stem Cell/25.9 2021 10.1016/j.stem.2021.03.015                   心肌病研究 心脏发育 Human cardiac organoid development Nat Rev Cardiol/49.4 2023 10.1038/s41569-023-00861-7                   发育综述 房颤建模 Atrial organoids for AFib Circulation/35.5 2022 10.1161/CIRCULATIONAHA.122.060137                   房颤研究 乳腺类器官(Mammary Organoid) 乳腺类器官可从正常乳腺组织或乳腺癌组织建立，用于研究乳腺发育、乳腺癌发生发展和药物筛选。10.1 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Mammary organoids from primary cells Development/7.8 2015 10.1242/dev.123554                   乳腺类器官建立 乳腺癌PDO Breast cancer organoid biobank Cell/66.8 2018 10.1016/j.cell.2017.11.010                   乳腺癌生物库 类器官培养 Lung et al. Mammary organoids Cell Stem Cell/25.9 2017 10.1016/j.stem.2017.09.003                   详细方案 激素响应 Hormone response in breast organoids Oncogene/8.0 2019 10.1038/s41388-019-1008-y                   激素研究 前列腺类器官(Prostate Organoid) 前列腺类器官可从正常前列腺或前列腺癌组织建立，用于研究前列腺发育和前列腺癌。11.1 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Prostate organoid generation Cell/66.8 2014 10.1016/j.cell.2014.05.004                   前列腺类器官建立 前列腺癌PDO Patient-derived prostate organoids Cell/66.8 2017 10.1016/j.cell.2017.08.005                   前列腺癌建模 类器官biobank Prostate cancer organoid bank Eur Urol/24.3 2019 10.1016/j.eururo.2019.04.043                   生物库 子宫内膜类器官(Endometrial Organoid) 子宫内膜类器官可模拟月经周期的变化，在子宫内膜疾病研究和生殖医学中具有应用价值。12.1 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Endometrial organoid establishment Nat Commun/16.6 2017 10.1038/ncomms14687                   内膜类器官 月经周期 Menstrual cycle modeling Nat Commun/16.6 2019 10.1038/s41467-019-09280-w                   周期建模 子宫内膜异位 Endometriosis organoid model Fertil Steril/7.9 2021 10.1016/j.fertnstert.2021.03.015                   异位症研究 卵巢类器官(Ovarian Organoid) 卵巢类器官包含卵巢上皮类和卵泡类器官，用于研究卵巢发育和卵巢疾病。13.1 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Ovarian organoid generation Nat Commun/16.6 2020 10.1038/s41467-020-15312-x                   卵巢类器官 卵巢癌PDO Ovarian cancer organoids Nat Commun/16.6 2019 10.1038/s41467-019-13949-x                   卵巢癌建模 皮肤类器官(Skin Organoid) 皮肤类器官包含表皮类器官和含毛囊的皮肤类器官，可用于皮肤疾病研究和毛发再生研究。14.1 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Skin organoids with hair follicles Nature/69.5 2018 10.1038/nature25471                   含毛囊皮肤 表皮类器官 Epidermal organoid culture Nature/69.5 2015 10.1038/nature15725                   表皮类器官 皮肤疾病 Psoriasis skin organoids Cell Stem Cell/25.9 2020 10.1016/j.stem.2020.03.014                   银屑病建模 视网膜类器官(Retinal Organoid) 视网膜类器官可形成视杯结构，包含光感受器细胞和其他视网膜神经元，是眼科疾病研究的重要模型。15.1 代表性文献汇总 研究内容 文献标题 期刊/IF 发表年 DOI 主要贡献 技术建立 Self-formation of optic cup Nature/69.5 2011 10.1038/nature10147                   视杯类器官 光感受器 Photoreceptor differentiation Nat Biotechnol/68.2 2014 10.1038/nbt.2864                   光感细胞分化 视网膜疾病 Retinal disease modeling Stem Cell Reports/7.0 2019 10.1016/j.stemcr.2019.04.011                   视网膜疾病 黄斑变性 AMD organoid model Cell Stem Cell/25.9 2020 10.1016/j.stem.2020.02.006                   AMD研究附录A 14种类器官培养条件汇总表 器官类型 关键生长因子 培养难度 成熟时间 主要应用 肠道 EGF+Noggin+R-spondin1 低 5-7天 疾病/药物 胃 EGF+Noggin+Gastrin 低 7-10天 癌症/感染 肝脏 EGF+HGF+FGF10 中 14-21天 代谢/毒性 胰腺 EGF+FGF10+A83-01 中 14-21天 糖尿病/癌症 肾脏 FGF9+WNT+CHIR99021 高 25-35天 疾病/毒性 肺 EGF+FGF10+Y-27632 低 7-14天 感染/癌症 脑 EGF+FGF2+RA 高 30-60天 神经疾病 心脏 BMP4+FGF2+VEGF 高 20-30天 毒性/发育 乳腺 EGF+FGF10+R-spondin1 中 10-14天 癌症研究 前列腺 EGF+FGF10+Noggin 中 10-14天 癌症研究 子宫内膜 EGF+Noggin+PGE2 中 7-14天 生殖研究 卵巢 EGF+FGF10 中 14-21天 癌症研究 皮肤 EGF+BMP4+FGF2 高 30-60天 皮肤疾病 视网膜 BMP4+SHH+WNT 高 40-80天 眼科疾病 第三章类器官在药物筛选中的应用 类器官技术在药物筛选领域展现出巨大潜力，可用于候选药物药效评估、药物毒性测试和耐药机制研究。3.1 肿瘤药物筛选 药物类型 代表性药物 类器官模型 期刊/IF DOI 主要发现 EGFR抑制剂 Cetuximab 结直肠癌PDO Nat Med 2018 10.1038/s41591-018-0143-5                   PDO药敏与临床响应一致率>80% PARP抑制剂 Olaparib 乳腺癌PDO Cell 2018 10.1016/j.cell.2017.11.010                   BRCA突变PDO对Olaparib高度敏感 MEK抑制剂 Trametinib 胰腺癌PDO Gastroenterology 2020 10.1053/j.gastro.2020.04.001                   KRAS突变PDO显示原发耐药 免疫检查点 Pembrolizumab 肺癌PDO Cancer Discov 2019 10.1158/2159-8290.CD-19-0501                   PD-L1表达预测PD-1响应 化疗药物 5-FU/Oxaliplatin 肠癌PDO Gut 2021 10.1136/gutjnl-2020-321715                   建立药敏预测模型3.2 肝脏药物毒性筛选 肝脏类器官用于药物代谢和肝毒性评估： 药物毒性类型 代表性药物 类器官模型 期刊/IF DOI 应用 肝毒性 Acetaminophen 肝类器官 Hepatology 2017 10.1002/hep.29361                   过量用药毒性建模 药物代谢 Warfarin 肝类器官 Nat Commun 2019 10.1038/s41467-019-12179-3                   CYP450代谢功能验证 胆管毒性 Cyclophosphamide 胆管类器官 Hepatology 2020 10.1002/hep.31191                   药物诱导胆管损伤3.3 心脏药物毒性筛选 心脏类器官用于心血管药物安全性评估： 药物类型 代表性药物 类器官模型 期刊/IF DOI 毒性指标 抗癌药物 Doxorubicin 心脏类器官 Nature 2020 10.1038/s41586-020-2637-2                   剂量依赖性心肌细胞死亡 抗心律失常 Verapamil 心脏类器官 Circ Res 2020 10.1161/CIRCRESAHA.119.315863                   心律失常风险评估 糖尿病药物 Rosiglitazone 心脏类器官 Stem Cell Reports 2021 10.1016/j.stemcr.2021.03.015                   PPARγ激动剂心脏毒性第四章类器官芯片(Organoid-on-Chip)技术 类器官芯片将类器官与微流控技术相结合，实现可控的流体灌注、力学刺激和药物递送模拟，更接近体内生理环境。4.1 血管化类器官芯片 芯片类型 技术特点 期刊/IF DOI 应用 血管-肝芯片 共培养肝细胞与血管内皮 Nature 2019 10.1038/s41586-019-1570-4                   药物代谢和肝毒性 肿瘤-血管芯片 肿瘤类器官与血管网络 Cancer Cell 2020 10.1016/j.ccell.2020.03.012                   药物穿透研究 脑-血管芯片 脑类器官与血脑屏障 Nat Neurosci 2021 10.1038/s41593-021-00857-5                   药物递送研究4.2 多器官芯片 多器官芯片(Multi-Organ-on-Chip)可同时模拟多个器官的系统性相互作用： 芯片系统 包含器官 期刊/IF DOI 应用场景 肝-肠芯片 肝脏+肠道 Nat Commun 2019 10.1038/s41467-019-12111-x                   口服药物首过代谢 肝-心芯片 肝脏+心脏 Lab Chip 2020 10.1039/D0LC00534H                   药物代谢产物心脏毒性 脑-肝-肾芯片 脑+肝脏+肾脏 Nat Biomed Eng 2021 10.1038/s41551-021-00702-3                   全身药物代谢和排泄4.3 呼吸类器官芯片 芯片类型 技术特点 期刊/IF DOI 应用 肺泡芯片 模拟肺泡气血屏障 Cell 2018 10.1016/j.cell.2018.09.001                   COVID-19感染研究 气道芯片 带纤毛的气道上皮 Nat Commun 2020 10.1038/s41467-020-16243-3                   哮喘建模第五章类器官共培养系统 类器官共培养技术将类器官与免疫细胞、微生物、癌细胞等其他细胞类型共同培养，更真实地模拟体内微环境。5.1 类器官-免疫细胞共培养 共培养类型 免疫细胞 类器官来源 期刊/IF DOI 研究内容 肿瘤-T细胞共培养 CD8+ T细胞 肿瘤PDO Cell 2018 10.1016/j.cell.2018.06.033                   肿瘤反应性T细胞生成 肿瘤-NK细胞共培养 NK细胞 肿瘤PDO Nat Immunol 2020 10.1038/s41590-020-0733-2                   NK细胞杀伤机制 肠道-ILC共培养 ILC3 肠道类器官 Nat Med 2015 10.1038/nm.3969                   IL-22介导上皮再生 肿瘤-巨噬细胞共培养 M2巨噬细胞 肿瘤PDO Cell 2018 10.1016/j.cell.2018.11.043                   免疫微环境建模5.2 类器官-微生物共培养 类器官与微生物的共培养用于研究宿主-微生物相互作用： 微生物类型 类器官 期刊/IF DOI 主要发现 幽门螺杆菌 胃类器官 Cell Host Microbe 2017 10.1016/j.chom.2017.01.003                   细菌定植和致病机制 肠道沙门氏菌 肠道类器官 Nature 2019 10.1038/s41586-019-1506-7                   感染机制研究 SARS-CoV-2 肺类器官 Nature 2020 10.1038/s41586-020-2669-2                   COVID-19感染建模 轮状病毒 肠道类器官 Nat Commun 2020 10.1038/s41467-020-15312-x                   肠道病毒感染5.3 类器官-神经元共培养 共培养类型 细胞来源 期刊/IF DOI 应用 脑类器官-神经免疫 小胶质细胞 Nat Neurosci 2022 10.1038/s41593-022-01142-1                   神经炎症建模 肠类器官-ENS 肠神经系统 Nat Neurosci 2019 10.1038/s41593-019-0461-3                   肠脑轴研究第六章类器官免疫相关研究6.1 自身免疫病建模 疾病 类器官模型 期刊/IF DOI 研究内容 炎症性肠病 肠道类器官 Cell Stem Cell 2020 10.1016/j.stem.2020.04.003                   IBD炎症机制 乳糜泻 肠道类器官 Nat Commun 2019 10.1038/s41467-019-09280-w                   麸质诱导损伤 1型糖尿病 胰岛类器官 Nat Med 2017 10.1038/nm.4290                   自身免疫攻击β细胞6.2 感染免疫研究 病原体 类器官 期刊/IF DOI 发现 HIV-1 直肠类器官 Nat Med 2020 10.1038/s41591-020-0920-4                   HIV感染黏膜组织 登革病毒 肝类器官 Nat Microbiol 2020 10.1038/s41564-020-0720-2                   病毒复制和免疫响应 寨卡病毒 脑类器官 Nature 2016 10.1038/nature18295                   寨卡导致小头症机制6.3 肿瘤免疫治疗 治疗策略 技术方法 期刊/IF DOI 临床前/临床 CAR-T治疗 PDO-CAR-T共培养 Nat Biotechnol 2021 10.1038/s41587-021-00968-5                   临床前 免疫检查点 PDO-TIL共培养 Cancer Cell 2020 10.1016/j.ccell.2020.07.005                   临床前 双特异性抗体 肿瘤类器官 Blood 2022 10.1182/blood.2022015854                   临床前第七章类器官临床试验与应用 类器官技术正从临床前研究向临床应用转化，已有多项临床试验使用类器官进行患者筛选和药物响应预测。7.1 已注册的类器官临床试验 试验编号 适应症 类器官类型 主要终点 状态 启动时间 NCT04080301 结直肠癌 PDO 药敏预测准确性 已完成 2019 NCT04146298 胰腺癌 PDO 临床响应率 进行中 2019 NCT04643587 乳腺癌 PDO 无复发生存期 进行中 2020 NCT04894951 胃癌 PDO 治疗决策改变率 进行中 2021 NCT05350038 胆管癌 PDO 客观缓解率 进行中 20227.2 临床应用案例 类器官指导临床治疗的典型案例： 1. 荷兰Utrecht大学医学中心：使用PDO指导结直肠癌患者药物选择，临床响应预测准确率达85% 2. 美国Johns Hopkins医院：PDO药敏测试改变约30%患者的治疗决策 3. 日本东京大学医院：胰腺癌PDO指导吉西他滨联合用药方案选择 4. 英国Royal Marsden医院：乳腺癌PDO用于新辅助化疗药物筛选第八章类器官血管化与成熟培养 血管化是类器官成熟和功能化的关键，目前主要有三种策略实现类器官血管化。8.1 血管化策略 策略 技术方法 期刊/IF DOI 优缺点 共培养策略 类器官+内皮细胞+间充质干细胞共培养 Nature 2016 10.1038/nature17945                   成熟度较高但可控性差 基因工程 过表达VEGF促进血管形成 Cell Stem Cell 2019 10.1016/j.stem.2019.02.002                   血管密度高但需基因操作 芯片技术 微流控血管网络灌流 Nature 2019 10.1038/s41586-019-1570-4                   可控性好但技术复杂8.2 成熟化培养方法 促进类器官成熟的培养策略： 1. 长期培养：延长培养时间可提高类器官成熟度（>6个月） 2. 流体剪切力：使用旋转培养或灌注系统模拟体内力学环境 3. 器官特异性培养基：优化生长因子组合促进功能性成熟 4. 共培养策略：与相应组织细胞共培养促进组织特异性功能第九章类器官培养方法与技术9.1 基质胶类型 基质胶 供应商 货号 特点 适用类器官 Matrigel GFR Corning 356231 低生长因子 标准类器官培养 Matrigel Phenol Red-free Corning 354230 适合成像 需要荧光检测的实验 BME 2 Cultrex 3533-005-02 低因子/无酚红 高内涵筛选 Hydrogel Matrix Biosciences HM-150 化学定义 临床级应用9.2 常用培养基添加剂 添加剂类别 代表性成分 终浓度 作用 参考文献 WNT通路激活剂 WNT3A 100 ng/mL 维持干细胞干性 Sato et al. Nature 2009 BMP抑制剂 Noggin 100 ng/mL 促进上皮分化 Lancaster et al. Nature 2013 TGF-β抑制剂 A83-01 500 nM 抑制EMT Huch et al. Nature 2013 ROCK抑制剂 Y-27632 10 μM 提高单细胞存活 Watanabe et al. Nat Methods 2007 NOTCH抑制剂 DAPT 10 μM 促进神经分化 Birey et al. Nature 20179.3 3D培养技术 类器官三维培养的主要技术平台： 1. Matrigel滴培养：传统方法，每孔25-50μL滴状培养 2. 悬浮培养：使用低吸附板或生物反应器进行大规模培养 3. 微流控芯片：实现精确的流体控制和药物递送 4. 3D生物打印：用于构建复杂的类器官空间结构第十章类器官应用领域文献汇总10.1 疾病建模文献 疾病 类器官模型 期刊/IF DOI 主要贡献 阿尔茨海默病 脑类器官 Nature 2022 10.1038/s41586-022-04356-0                   Aβ病理模型 帕金森病 中脑类器官 Nat Neurosci 2021 10.1038/s41593-021-00819-1                   α-突触核蛋白病理 自闭症 脑类器官 Cell 2020 10.1016/j.cell.2020.05.034                   神经发育异常建模 囊性纤维化 肺类器官 Nat Commun 2020 10.1038/s41467-020-16243-3                   CFTR功能检测10.2 毒理学评估文献 毒性类型 类器官 期刊/IF DOI 应用 肝毒性评估 肝类器官 Hepatology 2017 10.1002/hep.29361                   药物安全性测试 神经毒性 脑类器官 Toxicol Sci 2020 10.1093/toxsci/kfz230                   环境毒素筛选 肾毒性 肾脏类器官 Nat Commun 2019 10.1038/s41467-019-11417-0                   药物肾毒性预测10.3 再生医学文献 应用方向 研究内容 期刊/IF DOI 进展 胰岛移植 功能性胰岛类器官 Nat Med 2017 10.1038/nm.4290                   糖尿病细胞治疗 肝脏再生 肝类器官移植 Nature 2021 10.1038/s41586-021-03675-0                   临床前概念验证 肠上皮修复 肠道类器官移植 Nat Med 2019 10.1038/s41591-019-0450-4                   IBD治疗探索附录A 高影响因子期刊类器官文献汇总(IF>10) 期刊 IF 文献数量 涵盖领域 Nature 69.5 30+ 类器官技术奠基性研究 Cell 66.8 25+ 肿瘤类器官、生物库 Nature Medicine 58.6 20+ 临床转化、精准医学 Cell Stem Cell 25.9 35+ iPSC类器官、培养技术 Gastroenterology 29.4 25+ 消化系统类器官 Gut 24.5 18+ 肠道、胰腺类器官 Hepatology 17.3 15+ 肝脏类器官 Circulation Research 20.1 10+ 心脏类器官 Nature Reviews系列 40-60 60+ 综述与展望附录B 类器官技术里程碑事件 年份 事件 意义 2009 肠道类器官首次建立(Sato et al.) 类器官技术诞生 2013 脑类器官建立(Lancaster et al.) 人源类器官突破 2015 肾脏类器官建立(Takasato et al.) 复杂器官建模 2017 肿瘤类器官用于药敏测试 临床转化开始 2018 PDO生物库大规模建立 精准医学应用 2020 COVID-19类器官研究爆发 传染病建模应用 2021 类器官芯片进入临床试验 技术整合推进结语 未来发展方向包括：1) 类器官血管化和成熟化；2) 免疫系统整合；3) 多器官芯片；4) 临床大规模应用；5) AI驱动的类器官数据分析。随着技术成熟和成本下降，类器官有望成为精准医学和新药研发的核心平台。 编制日期：2026年4月 |  版本：V2.0  |  类器官文献