孙霞，詹丽杏

    中国科学院营养代谢与食品安全重点实验室/上海营养与健康研究所/中国科学院上海生命科学研究所 上海 200031

    类器官(organoids)是一种衍生于干细胞并具备三维结构的培养模型[1]。体外培养的类器官含有特定组织或器官的各种成熟细胞，因此可以部分模拟其生理功能[2]。自2009年荷兰科学家Hans Clevers等[3]第一次用成体干细胞(即小肠干细胞)培育出具备小肠绒毛和隐窝结构的肠道类器官以来，组织类器官培养技术飞速发展，在2013年和2017年分别被《Science》和《Nature Methods》杂志评为年度十大进展和突破。目前，研究人员已成功培养出多种类器官，比如结肠[4-5]、肝[6]、胰腺[7]、前列腺[8-9]、胃[10]、 乳腺[11]等。这些类器官不但保持原器官稳定的表型和遗传学特征，而且可以在体外长期培养，并可以冷冻保存[2]。除了来源于健康组织的类器官，多种来源于肿瘤的类器官也构建成功。与传统2D细胞培养模式相比，3D培养的类器官结构能更好地模拟组织器官的生成及病理过程，因而在基础研究以及转化医学方面具有广阔的应用前景。

    肠道类器官作为发展比较早的类器官模型之一，近几年研究进展迅速。目前，肠道类器官的培养主要来源于两种干细胞类型，分别是富含亮氨酸重复序列G蛋白偶联受体5阳性(leucine-rich re?peat-containing G-protein coupled receptor 5，LGR5+)成体干细胞和多能干细胞(pluripotent stem cell，PSC)[12]。类器官模型建立以来，特别是人源肠道类器官建立以来[4]，被广泛用于炎症性肠病、肠道损伤再生、肠癌等多种肠道疾病的研究。现就肠道类器官的构建以及其应用做一述评。

    1 肠道类器官的体外构建及培养

    1.1 肠道干细胞

    肠道上皮由隐窝—绒毛这个基本单位构成[13]，肠道干细胞就位于隐窝的底部，它们快速分裂增殖产生过渡扩增(transit amplifying，TA)细胞[14]。TA细胞沿着隐窝向上迁移并生长至绒毛两侧，同时伴随着增殖分化，最终形成成熟且完全分化的肠功能细胞，包括肠上皮吸收细胞、潘氏细胞、杯状细胞、内分泌细胞等[13]。2007年，Hans Clevers等[15]利用体内谱系示踪技术，发现LGR5+仅表达于隐窝底部柱状细胞表面，证实LGR5+细胞是真正的肠道干细胞。LGR5是一种跨膜蛋白，与配体R-spondin1结合可增强Wnt-β-catenin信号通路[16] ......