类器官真的能完全模拟真实器官的功能吗？
类器官能让科学研究摆脱动物模型的禁锢吗？
类器官能够精准预测药物在人体内的作用机制吗？
目前类器官培养还面临哪些技术挑战呢？
为此，我们特邀请南方科技大学李亮博士和义翘神州高级产品经理李田子博士，与大家深入探讨类器官感染免疫建模和在药物研发中的应用，以及类器官培养的细胞因子“配方”。
关注“义翘神州”公众号，回复“义翘讲堂”，获取参加入口！
类器官技术是近来生物医学领域最具突破性的前沿技术之一，利用成体组织或多能干细胞在体外3D培养成微器官，在组织结构、细胞类型、功能等方面与来源组织高度一致。病毒感染与免疫预防是一个全球严重的健康问题，利用可靠的工具来研究感染免疫的机制和治疗策略至关重要。类器官在研究病毒及其宿主间相互作用方面潜力巨大，已成为疾病研究和药物筛选的理想平台。如：韩国Eun-Mi Kim团队成功构建基于人肺类器官的体外结核分枝杆菌感染模型，模拟人体肺部微环境。类器官模型维持长期多次分裂，有利于研究抗结核药物的耐药性。荷兰Karine Raymond团队利用iPSC构建皮肤类器官，可作为猴痘病毒感染和药物治疗研究模型。复旦大学马延磊团队对类器官进行全面综述，分析类器官模拟肠道共生菌或病原体免疫机制及其在肠道疾病治疗中的应用，阐述类器官模型在药物筛选、免疫治疗等方面的巨大潜力。
类器官与病毒感染研究进展（义翘神州汇总于文献和网络资料）
如今，类器官已成为研究呼吸、消化、神经等领域感染免疫的强大工具。多种类型的类器官模型在病毒感染研究、发病机制和药物发现等方面硕果累累。人肠道类器官模拟宿主-病原体（如幽门螺杆菌、肠道沙门氏菌）的相互作用并进行抗病毒/细菌治疗测试。脑类器官对神经系统感染研究意义重大，用于西尼罗河病毒、单纯疱疹病毒、登革热病毒、水痘带状疱疹病毒、HIV等病毒感染机制研究。类器官模型已成为肺感染免疫研究的有利工具，最令人兴奋的就是对SARS-CoV-2的研究。类器官能够重新病毒感染、扩增和脱落机制，证明SARS-CoV-2存在于肺上皮细胞。肺泡类器官感染病毒与COVID-19尸检样本存在相似的基因表达水平升高，如多种促炎趋化因子（CXCL10、CXCL11和CXCL17）、干扰素IFNs（I型和III型）、细胞死亡因子（TNFSF10、CASP1、CASP4、CASP5和CASP7）。肺类器官还用于新型靶点小分子药物筛选和测试研究。AI Vazquez-Armendariz和PR Tata对肺类器官研究进展进行综述研究。根据起始材料分为3种类型：成人肺干细胞/祖细胞（AdSCs）、胎儿肺干细胞（FSCs）以及诱导多能干细胞（iPSCs）。使用不同来源的干细胞和优化的培养条件，衍生出不同类型的类器官并长期维持。综述重点讨论了培养基成分和细胞分化的优化。以Nikolic团队以小鼠和人类胎儿肺芽尖端（LBTs）构建的类器官为例，培养基中含有7种调节肺形态发生的关键信号因子，包括生长因子（EGF、FGF-7和FGF-10）、BMP信号抑制剂（NOG和SB431542）和WNT信号激活剂（RSPO1和CHIR）。
来自FSCs和iPSCs的不同肺类器官模型（源自文献：https://doi.org/10.1172/JCI170500）
不同的细胞因子刺激会生成不同细胞类型的类器官。如图A：源自胎儿肺芽尖祖细胞被WNT激活分化为包含ACE的肺泡类器官，被双重SMAD激活和抑制形成由基底细胞、Club细胞、杯状细胞和多纤毛细胞构成的气道类器官，经FGF7和ATRA刺激形成肺泡或气道类器官。而源自iPSCs的肺类器官比较多样，如图B。经ATRA、FGF-7和CHIR刺激形成肺芽尖类器官，用FGF10刺激形成肺类器官，FGF7、DCI和CHIR刺激形成肺泡类器官。总之，类器官已广泛用于疾病模型构建、药物筛选、传染机制研究。研究人员通过优化培养基和细胞因子组分成功培养人源类器官。对类器官感染免疫建模和人体微环境类器官芯片感兴趣的您，欢迎报名预约。
10月24日（周四）14:00，与南方科技大学李亮副研究员和义翘神州李田子博士来一场线上交流吧！
关注“义翘神州”微信公众号
回复关键词“义翘讲堂”，即可获取参会入口
14:00-14:40
主题一：基于主要脏器人源类器官平台的感染免疫研究与药物研发
李亮
副研究员
南方科技大学医学院
李亮，现任南方科技大学医学院药理学系PI，副研究员，博士生导师，类器官平台主任。近年发表高水平SCI论文多篇，包括Cell Research, Gastroenterology, Cell Host & Microbe, Nature Metabolism, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Cell Reports, mBio, Microbiology Spectrum, Antiviral Research等。两次获得新加坡生物医药工程科研大会金奖。任国家重点研发计划重点专项课题负责人，主持国家自然科学基金、广东省自然科学基金等。现任中国食品药品企业质量安全促进会细胞医药分会副主任委员、中国人民解放军总医院国家感染性疾病临床医学研究中心客座教授、深圳市军民融合领域评审专家、中国研究型医院学会结核病学专业委员会常务委员、深圳市医院管理者协会科技与转化专业委员会常务委员、深圳市生物医药促进会药理研究与转化应用专委会常务委员、国产高水平期刊hLife类器官专栏客座主编、Nature Microbiology等高水平期刊审稿人。
14:40-15:00
主题二：类器官研究中的细胞因子选择与应用
李田子
高级产品经理
北京义翘神州科技股份有限公司
李田子博士，在首都医科大学获得学士学位，克利夫兰州立大学获得临床生物分析专业博士学位。目前在北京义翘神州科技股份有限公司担任产品经理，主要负责细胞因子产品的开发、管理和推广。
参考文献：
1, Ana I. Vazquez-Armendariz and Purushothama Rao Tata, Recent advances in lung organoid development and applications in disease modeling. J Clin Invest. 2023. https://doi.org/10.1172/JCI170500.
2, Qinying Wang, et al. Organoids in gastrointestinal diseases: from bench to clinic. MedComm. 2024. https://doi.org/10.1002/mco2.574
