過(guò)去，用于胃腸道（GI）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的方法主要依賴(lài)動(dòng)物模型和腫瘤細(xì)胞系，但后者與人體生理學(xué)之間的相關(guān)性有限，因此從人類(lèi)細(xì)胞中獲得GI類(lèi)器官具有重要意義 。

小腸的上皮層主要由纖細(xì)的腸絨毛組成，腸絨毛基部有稱(chēng)為隱窩的龕狀結(jié)構(gòu)，這是小腸干細(xì)胞的棲息地，負(fù)責(zé)腸粘膜的持續(xù)更新。在最初培育小鼠小腸類(lèi)器官時(shí)，培養(yǎng)基中添加了表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、R-spondin-1和Noggin等生長(zhǎng)因子。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，培育小鼠結(jié)腸類(lèi)器官時(shí)，還需要添加Wnt-3A。對(duì)人類(lèi)小腸和結(jié)腸類(lèi)器官的研究表明，除了上述4種生長(zhǎng)因子外，還需要加入p38 MAP激酶抑制劑和TGF-β抑制劑。

最近的研究顯示，通過(guò)將人胚胎干細(xì)胞（ESC）或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）在體外培養(yǎng)，可以獲得人小腸類(lèi)器官（HIO），并且在移植到體內(nèi)后可以形成有功能的成熟小腸組織。為了誘導(dǎo)定向內(nèi)胚層（definitive endoderm, DE）的形成，人ESC或iPSC首先在含Activin A的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后在含Activin A、FGF-4和GSK3抑制劑的培養(yǎng)基中形成球狀體。這些球狀體然后被置于Matrigel中，并在添加了EGF和Noggin的小腸生長(zhǎng)培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，從而產(chǎn)生上述的HIO。最后，研究人員將HIO移植到免疫缺陷小鼠體內(nèi)進(jìn)行觀察。

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