慢性肾病是全球主要的健康问题,影响着全球 10% 的人口,每年导致数百万患者死亡。因此,开发能够帮助我们了解 CKD 发病机制并改进治疗策略的模型至关重要。人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 的发现以及最近开发出的 3D 类器官生成方法,为体外模拟人类肾脏发育和疾病以及直接在人体组织上测试新药开辟了道路。在这篇综述中,我们将讨论用于模拟疾病的肾脏类器官领域的最新进展,以及这些模型在药物筛选中的预期应用。我们还将强调 CRISPR/cas9 基因组工程对该领域的影响,指出现有类器官技术的当前局限性,并讨论一系列可能有助于克服局限性并促进将这些激动人心的工具纳入基础生物医学研究的技术发展。
肝癌是全球第二大致命恶性肿瘤。细胞系和小鼠模型是模拟人类肝癌发生的最常用工具。最近,具有源自原发组织或细胞的三维结构的类器官已应用于肝癌研究。类器官可由诱导性多能干细胞、胚胎或成体、健康或患病组织产生。特别是,肝脏类器官已广泛用于旨在描述导致肝癌发生的分子途径的机制研究。将成簇的规则间隔回文重复序列 (CRISPR) 相关蛋白 9 (Cas9) 和微工程微型类器官技术引入用于癌症研究的肝脏类器官大大加速了这些研究。利用肝脏肿瘤类器官进行抗癌药物筛选、生物银行、组学分析和生物标志物发现,已经取得了转化进展。本综述总结了使用类器官模型研究肝癌的最新进展和剩余挑战。
实验神经科学技术正在迅速发展,高密度电生理学和靶向电刺激方面取得了重大进展。结合这些技术,源自多能干细胞的皮质类器官有望成为大脑发育和功能的体外模型。尽管感觉输入对体内神经发育至关重要,但很少有研究探讨有意义的输入对体外神经培养物随时间的影响。在这项工作中,我们展示了脑类器官中目标导向学习的第一个例子。我们开发了一个闭环电生理学框架,将小鼠皮质类器官融入模拟动态任务(称为“Cartpole”的倒立摆问题)并通过高频训练信号评估学习。该框架支持的纵向实验阐明了选择训练信号的不同方法如何能够提高任务的效率。我们发现,对于大多数类器官,通过人工强化学习选择的训练信号比随机选择的训练信号或没有训练信号在任务上的表现更好。这种研究体外学习机制的系统方法为治疗干预和生物计算开辟了新的可能性。
https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-xvl1b-v2 orcid:https://orcid.org/0000-0000-0002-3391-1041不通过chemrxiv对内容进行contect content content content content content。许可证:CC BY-NC-ND 4.0
● 使研究人员能够评估不同的实验条件 ○ 例如,它可用于评估存在或不存在特定药物或病原体时的培养标记表达。● 确认/描述不同细胞类型(增殖细胞与分化细胞)在培养条件变化下的存在
摘要:可以在体内器官和-Vitro中复制的3D结构称为器官。类似多能的细胞系或成熟细胞可用于创建这些类器官。在过去的几十年中,有机体研究主要是通过细胞的隔离和重组进行的。对类器官的研究一直追溯到1907年。由于器官技术的最新发展,强大的三维(3D)模型可以准确地复制原代组织的细胞异质性,结构和功能,已转化了生物医学研究的内部培养工具。具有在菜肴中复制人体器官和疾病的能力,Organoid Technology具有各种翻译应用的巨大潜力,包括精密医学,药物发现和再生医学。类器官培养物是一种新兴的3D技术,是源自大脑,肺,肝脏和肾脏等各种器官和组织的器官。开发器官的过程,类器官的工程过程的元素,例如细胞源,基质,可溶性成分,整合提示和物理线索,它涵盖了器官演化的重要场合。在本文中包括了有关2D模型的3D模型,类器官的应用和优势的信息的方法。
意识——而将 HBO 视为没有意识可能会对它们造成伤害——我们应该假设它们确实有意识。本文强调了采用预防原则的方法论优势:它使我们能够回避 HBO 是否具有意识的问题(“是否”问题),而是直接解决 HBO 可以拥有哪些类型的意识体验的问题(“什么类型”问题),其中“什么类型”问题比“是否”问题更容易处理。通过解决“什么类型”问题(特别是 HBO 可以拥有哪些类型的价态体验的问题),我们将能够检查 HBO 应得多少道德考虑。考虑到这一点,本文借助意识实验研究来应对“什么类型”问题,并提出了一个支持限制在生物科学中创造和使用 HBO 的道德框架。
1 Next&Bio Inc.,韩国首尔2韩国大学医学院解剖系,韩国韩国医学院3韩国科学技术先进生物科学系(KAIST),韩国大道4 Organoid标准标准倡议5韩国苏旺大学,韩国圣文森特医院7神经外科,韩国苏旺,韩国苏旺8中心8罕见疾病治疗技术中心,治疗和生物技术部,韩国化学技术研究所,韩国大道,韩国的行为和分子神经科学研究所,量化量化,韩国科学和科学研究所,韩国研究所,韩国科学研究所(Korea Institute of Science and Instical of Science and Instical) Sungkyunkwan大学,韩国Suwon
了解人脑发育,功能障碍和神经系统疾病由于无法概括动物模型中人类脑特征的特征而保持有限和挑战性。尽管使用后验尸,人类和动物模型的病理样本以一种非凡的方式来理解人脑的解剖学和生理学,但是,由于人类脑的独特复杂性,人类脑发育和神经系统疾病的建模仍然是一个挑战。从这个角度来看,三维(3D)脑器官显示了一束光束。干细胞技术中的巨大生长使在3D培养条件下将多能干细胞分化为脑类器官,这在许多方面概括了人脑的独特特征,并且还提供了对大脑发育,功能障碍和神经疾病的详细研究。一旦建立了脑官体的协议,它们的翻译价值也已经出现,并将有利于社会。在这里,我们总结了生成更复杂的脑器官的方法,包括来自PSC的血管化和混合谱系组织。合成生物材料和微功能技术如何增强脑器官的发育。我们讨论了脑类器官在研究早产相关的脑功能障碍中的应用;病毒感染介导的神经蛋白炎症,神经发育和神经退行性疾病。我们还强调了大脑器官的翻译价值以及该领域正在经历的当前挑战。