人胃类器官模型在胃黏膜免疫与疾病研究中的应用

一、胃类器官模型的建立与技术优势

人胃类器官是一种源自多能干细胞或成体胃组织干细胞的体外三维培养体系，能够高度模拟胃黏膜的复杂结构与生理功能。其构建通常基于特定生长因子的组合（如EGF、Wnt3a、Noggin、R-spondin1等），在基质胶中诱导干细胞自组织分化，形成包含胃腺体样结构、多种上皮细胞类型（如壁细胞、主细胞、黏液细胞、内分泌细胞）以及功能性隐窝-绒毛轴的三维微型器官。相较于传统二维细胞系，胃类器官模型在遗传稳定性、细胞异质性、组织极性及生理相关性方面具有显著优势，为研究胃发育、稳态维持及疾病机制提供了前所未有的平台。

二、胃类器官模型中的细胞因子网络

细胞因子作为细胞间通讯的关键介质，在胃类器官的培养、分化及功能维持中扮演核心角色，并构成一个精密的调控网络：

1. 生长与分化调控因子：

- 表皮生长因子家族：EGF及其受体信号是维持胃上皮细胞增殖与存活的基础，对类器官的长期培养至关重要。

- Wnt/β-catenin信号通路配体：Wnt3a和R-spondin1是维持胃干细胞干性、促进隐窝样结构形成的关键因子。

- 骨形态发生蛋白抑制剂：Noggin通过抑制BMP信号，创造允许干细胞自我更新的微环境。

- 成纤维细胞生长因子：FGF10等参与胃腺体形态发生和细胞命运决定。

2. 炎症与免疫相关因子：在模拟病理状态时，胃类器官可响应并产生多种炎症细胞因子。

- 促炎细胞因子：如白细胞介素-1β、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α等，可在幽门螺杆菌感染模型或炎症刺激下由上皮细胞或共培养的免疫细胞产生，模拟胃炎状态。

- 趋化因子：如CXCL1、CXCL8等，可募集免疫细胞，在研究宿主-病原体相互作用及免疫微环境重塑中具有重要意义。

- 干扰素：I型和II型干扰素参与抗病毒防御及免疫调节。

3. 损伤修复与纤维化相关因子：在模拟黏膜损伤或修复过程中，转化生长因子-β、血小板衍生生长因子等细胞因子参与上皮再生、间充质细胞活化及细胞外基质重塑的过程。

三、在胃部疾病机制研究中的应用

胃类器官模型结合细胞因子调控，为深入解析多种胃部疾病的发病机制提供了独特工具：

1. 幽门螺杆菌感染与慢性胃炎：

- 通过将幽门螺杆菌与胃类器官共培养，可直接观察病原体定植、CagA等毒力因子注入引起的上皮细胞形态改变、增殖异常及炎症因子（如IL-8）的分泌爆发，实时研究感染早期事件及宿主免疫应答。

2. 自身免疫性胃炎：

- 可引入患者来源的自身抗体或免疫细胞，研究抗壁细胞抗体等如何通过补体激活或抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用破坏胃上皮，并分析由此触发的细胞因子释放谱。

3. 胃癌发生与发展：

- 利用基因编辑技术在正常胃类器官中引入特定驱动突变（如TP53、CDH1、ARID1A等），结合慢性炎症因子刺激，可逐步模拟从正常黏膜→萎缩性胃炎→肠上皮化生→异型增生→胃癌的序列演变过程，解析炎症-癌变链条中细胞因子的作用。

4. 药物筛选与毒性测试：

- 胃类器官可用于测试化疗药物、靶向药物或新型抗炎药物对胃上皮的疗效与毒性，并通过监测细胞因子谱的变化评估药物对黏膜炎症状态的调节作用。

四、研究工具：细胞因子在类器官实验中的操控与检测

对胃类器官模型中细胞因子网络的精确操控和检测是机制研究的关键：

1. 外源性操控：

- 在培养体系中添加重组细胞因子或中和抗体，可特异性激活或抑制某条通路，观察对类器官生长、分化、死亡或屏障功能的影响。

- 利用细胞因子梯度或局部释放系统，可模拟体内复杂的时空分布模式。

2. 内源性检测：

- 采集类器官培养上清液，使用多重液相芯片或酶联免疫吸附试验定量分析分泌的细胞因子谱。

- 对类器官进行单细胞RNA测序，可在转录组水平解析不同细胞亚群在刺激下的细胞因子表达动态。

- 通过免疫荧光或原位杂交技术，对特定细胞因子进行蛋白或mRNA水平的空间定位。

五、提供人胃类器官细胞因子的厂商有哪些？

南京优爱蛋白自主研发的 Stomach organoids Cytokine Set, Human/人胃类器官细胞因子套装（货号：UA090030），是一款经过系统性优化与严格功能验证的即用型细胞因子组合，专门用于支持人源胃类器官的高效培养、扩增、传代与分化。本套装精选了在胃上皮细胞命运决定、增殖维持及谱系分化中起关键作用的多种高活性重组细胞因子，为胃发育、疾病建模、药物筛选及再生医学研究提供稳定、可靠的一站式解决方案。

产品核心优势
系统优化的配方设计：套装成分基于前沿的胃类器官培养方案，通常包含Wnt信号通路激动剂（如R-spondin 1）、BMP信号通路拮抗剂（如Noggin）、EGF、FGF10等核心因子，以及用于诱导特定胃上皮细胞类型分化的可选或定制因子，为胃类器官的完整生命周期提供精准信号支持。
高纯度与高生物活性：所有细胞因子均采用哺乳动物表达系统制备，具备高纯度（>95%）和经过验证的高比活性，确保在类器官培养的复杂三维微环境中能有效激活目标信号通路，保证培养结果的高度可重复性。
即用型套装，简化操作：提供预分装、标定好浓度的细胞因子冻干粉或无菌溶液，并附有详细的推荐浓度、添加方案及培养流程指南。用户无需自行摸索各因子的最佳配比，可快速建立或优化胃类器官培养体系，节省大量时间和资源。
支持多功能培养阶段：
- 胃类器官的建立与长期扩增：提供维持胃上皮干细胞/祖细胞自我更新与增殖所需的信号。
- 谱系特异性分化：通过调整因子组合，可诱导类器官向胃主细胞、壁细胞、内分泌细胞或表面黏液细胞等不同谱系分化，用于模拟特定生理或病理状态。
严格的质控与批次一致性：每批次套装内的各组分均经过独立的生物活性检测，并确保批次间性能稳定，保障长期实验项目的连续性和数据可比性。
专业的技术支持：我们提供基于最新文献的胃类器官培养与分化方案，并可针对您在胃发育、幽门螺杆菌感染、胃癌模型构建或药物敏感性测试等具体研究方向，提供专业的应用咨询与技术支持。

 

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