Standard | Human intestinal organoids---引领肠道类器官

类器官在疾病建模、药物发现、药物开发、组织生长和稳态研究中发挥着不可或缺的作用。然而,缺乏质量控制标准已成为限制其转化为临床和其他应用的障碍。
2023年6月14日由中国干细胞研究学会的专家陈晔光院士领衔、王亚龙作为第一作者在“Cell Regeneration”发表了题为“Standard: Human intestinal organoids”的文章。本文章发布并通过的《人体肠道类器官》是中国首个关于人体肠道类器官的指南。该标准规定了人体肠道类器官的相关术语和定义、技术要求、检测方法及检验规则,适用于人体肠道类器官培养和检测过程中的各个环节。希望该标准的发布能够指导各机构在肠道类器官构建方案的建立、接受和执行,并加速人类肠道类器官应用的国际标准化 。

首先,文章对类器官以及肠道类器官进行定义,并对肠道中肠道干细胞、肠上皮细胞、杯状细胞等7种肠道细胞的形状、功能进行介绍。类器官的构建对于技术的要求较为严格,通过对细胞形态、标记基因、提取到细胞的组成、细胞功能参数、类器官的培养与生长以及冻存后复苏存活率、微生物等多项指标的检测才能决定一个类器官是否成功构建。
细胞形态通过倒置光学显微镜进行观察,人体肠道类器官细胞应呈透明,且在光学显微镜下呈囊状或芽状,中间部位有空腔,外部有紧密接触的柱状上皮细胞,空腔和连接处的边缘应清晰。
细胞组成中,一般采用免疫荧光染色法进行鉴定,人小肠类器官应含有LGR5 +肠干细胞、KI67 +和LGR5 − 转运扩增细胞、ALPI +肠细胞、MUC2 +杯状细胞、LYZ + Paneth细胞和CHGA +肠内分泌细胞,其中肠细胞的比例不低于30%。人大肠类器官应含有LGR5 +肠干细胞、KI67 +和LGR5 -转运扩增细胞、ALPI +肠细胞、MUC2 +杯状细胞和CHGA +肠内分泌细胞,其中杯状细胞的比例不低于30%。标记基因可通过实时荧光定量PCR检测,在肠道类器官中要求检测到干细胞标记物LGR5、杯状细胞标记物MUC2、肠细胞标记物 ALPI、肠内分泌细胞标记物CHGA和增殖细胞标记物MKI67等基因。此外,Paneth细胞标记物LYZ必须在小肠类器官中检测到。在功能参数中,人小肠类器官必须检测到碱性磷酸酶和溶菌酶。
类器官的培养与生长决定构建是否成功,人肠道类器官经初始培养后应能在体外至少传代5代,传代期间细胞总数不应减少。与上一代相比,传代的类器官应具有相同的形态、细胞组成、核型等特征。当类器官传代时,细胞应能够在体外重建成新的类器官,并保持自我更新和分化的能力。
当类器官能够稳定生长并传代,此时应对其冻存、复苏成活率进行检测,以确定该类器官长久培养的能力,类器官复苏的存活率应不低于50%且复苏后能够进行体外传代培养。类器官培养应杜绝真菌、细菌、支原体和病毒的影响,且该类器官必须与供体组织相匹配。
该标准为研究者提供了人小肠和肠道类器官构建的标准,在标准化的方法下构建的肠道类器官,可加速类器官在疾病建模、药物发现、药物开发、组织生长和稳态研究中的应用。

Scale bar: 100 µm
伯桢生物引领国内类器官标准指定,推出了小肠、结肠类器官培养技术标准,推荐使用标准化类器官培养试剂。伯桢类器官试剂盒基于伯桢自主开发专为类器官优化的GMP、稳株化生产的生长因子,针对肠道不同部位开发不同培养基、组织保护液、组织消化液、类器官保护液、类器官冻存液等试剂盒,所有试剂均不含有动物血清,具有体系稳定、培养成功率高、扩增传代稳定等优点。


