肝脏类器官

一、核心定义与特点

• 定义：由肝干细胞 / 祖细胞、原代肝细胞或多能干细胞（iPSC/ESC）在 3D 基质中自组装形成的多细胞、有极性、具功能的微型肝组织。

• 关键优势

• 高度模拟人肝生理：含肝细胞、胆管上皮、肝星状细胞、库普弗细胞等，重现肝小叶 / 门管区结构。

• 稳定：可传代、扩增，维持功能数月。

• 遗传保真：患者来源类器官保留原发疾病突变与表型。

• 功能完整：具备白蛋白分泌、尿素合成、胆汁代谢、CYP450 药物代谢等核心功能。

二、主流构建方法（3 大经典路线）

1. 成体肝干细胞 / 胆管祖细胞来源（常用、稳定）

• 细胞来源：人 / 小鼠肝组织分离的Lgr5⁺胆管祖细胞、肝实质祖细胞。

• 核心流程

1. 肝组zhi剪碎→胶原酶消化→离心富集祖细胞。

2. 细胞重悬于基质胶（Matrigel），接种于培养板。

3. 加入肝类器官培养基（含 Wnt3a、R‑spondin1、EGF、FGF、HGF、抑瘤素 M 等）。

4. 37℃、5% CO₂培养，7–14 天形成球形 / 分支状类器官，可传代扩增。

• 特点：成模快、纯度高、胆管结构完整，适合胆管疾病与再生研究。

2. 诱导多能干细胞（iPSC/ESC）分化来源（人源化、无伦理限制）

• 路线：iPSC→内胚层→肝内胚层→肝母细胞→成熟肝细胞类器官。

• 关键因子：Activin A、FGF4、BMP4、HGF、地塞mi松、Oncostatin M（OSM）。

• 特点：可无限供源、基因编辑便捷，适合遗传性肝病与个性化建模。

3. 原代肝细胞直接重编程 / 扩增（接近成人肝功能）

• 方法：成人原代肝细胞 +OSM 等因子诱导去分化 / 增殖，形成类器官并维持代谢功能。

• 突破：日本团队实现原代肝细胞类器官增殖百万倍、存活半年，保留 CYP450 活性。

• 应用：药物肝毒性、代谢疾病建模。

4. 多细胞组装体（下一代模型）

• 将肝细胞类器官 + 胆管类器官 + 门区成纤维细胞共培养，重建肝门管区结构与纤维化微环境。

• 可模拟胆管纤维化、胆汁淤积、门脉高压等复杂病理。