Nature Protocol:如何鉴定类器官?

类器官(Organoids)

近十年来类器官(Organoids)的研究突飞猛进,2009年肠道器官模拟技术率先取得突破,揭开了Organoids领域的新篇章,PubMed上收录有关“Organoids”的文章数量,从2009年的36篇,增长到2020年的2086篇。

图1 PubMed 收录Organoids的文章数统计(来源PubMed)

类器官(Organoids)是一种体外3D培养技术,可以在体外高成功率、快速地培养人的组织细胞,形成保留原器官组织结构和生物信息的“微组织”,具有自我更新和自我组织能力,并能重现该器官的部分生理功能,在个性化治疗和再生医学领域有广泛的应用前景。

类器官(来源:trevigen.com)

现阶段类器官主要分为两大类,一类是由干细胞培养的类器官,一类是由肿瘤细胞培养的肿瘤类器官模型。

干细胞培养的类器官是由干细胞分化出具有一定器官特异性、类似空间结构并能够重现对应器官部分功能的细胞。如成人干细胞衍生的类器官培养,通常是通过将分离的成人干细胞或所需器官培养的单细胞悬浮液,嵌入到细胞外基质水凝胶中来建立(例如肠道类器官,从小肠或结肠分离出的隐窝细胞培养出类器官)。

小肠类器官 (Nature Medicine 2020, 26: 1077)

肿瘤类器官是把患者肿瘤组织分离的肿瘤细胞在体外实现3D培养,形成微型肿瘤模型,肿瘤类器官保留了亲本肿瘤组织的复杂性和遗传异质性,可以作为有效的药物筛选平台,临床指导用药工具,并实现个性化的精准医疗。

患者来源的肿瘤培养的直肠癌类器官(Natrue, 2009, 459: 262.)

Hans Clevers团队在Nature Protocol发表了一篇病人来源的癌症类器官PDO(Patient derived organoids)用于药物筛选的文章,文章概述了不同研究组从不同上皮组织和癌症组织建立类器官的protocol,以及提供了头颈鳞状细胞癌类器官建立的protocol和临床治疗筛选中的应用。在类器官的质控和鉴定中,有列出通常鉴定肿瘤PDO类器官的方法:

1)测序,全基因组或者外显子组测序,特定的区域测序,以确定肿瘤的代表性;

2)SNP、STR分析,以匹配原代组织,确定类器官与亲本组织来源的一致性。

组织来源的PDO与正常类器官形态(Nature Protocol, 2020,15: 3380)

STR细胞鉴定

STR短串联重复序列(short tandem repeats,STR)也称微卫星DNA(microsatellite DNA), 通常是基因组中由1~6个碱基单元组成的一段DNA重复序列,由于核心单位重复数目在个体间呈高度变异性并且数量丰富,构成了STR基因座的遗传多态性。一般认为人类基因组平均每15 kb就存在一个STR基因座。

人类基因组DNA中平均每6~10 kb就有一个STR位点,其多态性成为法医物证检验个人识别和亲子鉴定的丰富来源。不同人体基因组卫星DNA重复单位的数目是可变的,因此,形成了极其复杂的等位基因片段长度多态性。

纯合子:Homozygote,指同源染色体在同一基因座上的两个等位基因相同。

杂合子:Heterozygote,指同源染色体在同一基因座上的两个等位基因不相同。

在细胞生物学研究领域,STR分型检测已被ICLAC、ATCC等权威机构作为金标准应用于细胞鉴定。

STR图谱

Dr.Cell 实验室提供专业的细胞鉴定服务

细胞STR鉴定

支原体检测

无菌检测

染色体核型分析
(0)

相关推荐