一体化模型重建复杂的肝脏结构

肝脏具有独特的结构，尤其是在单个细胞水平上。肝细胞是主要的肝细胞，将胆汁释放到称为胆小管的微小通道中，这些通道排入肝脏门静脉周围区域的胆管。当胆汁引流系统遭到破坏时，就会导致肝脏损伤和疾病。由于这种独特的结构，肝脏疾病的研究因缺乏准确显示疾病进展的实验室模型而受到限制，因为在培养皿中重建肝脏的复杂结构和细胞相互作用具有挑战性。现有的组织源性肝脏类器官模型仅由一种细胞类型组成，无法复制复杂的细胞组成和组织结构，例如肝脏门静脉周围区域。 新的组织源性类器官模型：下一代类器官模型由三种肝细胞类型（成人肝细胞、胆管细胞和肝间充质细胞）组成，可重建肝脏门静脉周围区域。 类器官功能：复杂的类器官或组合体具有功能性，由于其准确的组织结构重演，能够像真实肝脏一样将胆汁从胆小管排入胆管。 肝脏疾病建模：该肝脏模型重建了肝脏门静脉周围区域的结构，能够模拟胆汁淤积性肝损伤和胆道纤维化的各个方面，并可以显示不同的肝细胞类型如何导致肝脏疾病。 未来愿景：这些门静脉周围肝脏模型将来可用于研究肝脏疾病的分子和细胞机制。一旦转化为人体细胞，它们可能能够在更生理相关的背景下进行药物功效和毒性研究。 德国德累斯顿马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所（MPI-CBG）所长 Meritxell Huch 的研究小组在 2021 年的一项先前研究中开始解决这个问题（Dynamic cell contact between periportal mesenchyme andductal epithelium act as a rheostat for Liver Cell Proliferation, Cordero-Espinoza, Lucía et al., Cell Stem Cell, Volume 28，第 11 期），研究人员开发了一种肝脏类器官，由两种细胞类型（胆管细胞和间充质细胞）组成，能够模拟细胞间相互作用和细胞排列，但仍然缺乏其他门静脉周围细胞类型——最重要的是肝细胞，这种细胞构成了大部分肝脏质量。