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类器官研究院团队在体外类器官培养领域取得重要突破

作者:类器官研究院时间:2025-11-15
摄影 单位

本网讯(类器官研究院)近日,南昌大学类器官研究院、教育部类器官资源库赵冰团队在睑板腺、肾上腺等腺体的体外类器官培养领域取得重要突破,并在Protein & Cell和StemCellReports杂志发表系列研究论文,并获Nature杂志高亮(highlight)。

类器官技术是生物医学领域的一项前沿颠覆性技术,其利用组织干细胞在体外培育出三维“微型器官”,高度模拟真实器官的结构与功能。美国食品药品监督管理局(FDA)和欧洲药品监管体系先后出台《现代化法案 2.0》及多份新方法路线图,明确了类器官在疾病模型及新药临床前研发中的重要地位,整体弱化“动物实验为唯一或必经路径”的传统范式。

睑板腺(Meibomian gland, MG)是位于眼睑的特殊皮脂腺,通过全浆分泌方式分泌泪膜外层脂质,对减少泪液蒸发、维持眼表稳态至关重要。生理状态下,睑板腺腺泡基底细胞能够自我更新,并分化为成熟睑脂细胞,后者在向腺泡中心迁移过程中合成脂质,最终破裂释放脂质内容物。

睑板腺功能障碍(Meibomian gland dysfunction, MGD)是干眼症的主要病因。干眼症全球患病率高达38%-68%,其病征包括视力下降、眼部刺痛及眼表炎症,目前仅能通过频繁补充人工泪液干预,暂无挽救睑板腺功能的直接药物。其药物研发挑战很大程度归因于缺乏疾病模型,导致致病机制不清及干预研究困难。

赵冰团队在睑板腺类器官与干眼症模型研究方面取得重要突破,于Protein & Cell杂志发表题为“Human meibomian gland organoids to study epithelial homeostasis and dysfunction”的研究文章,从头构建了可长期稳定扩增的小鼠及人睑板腺类器官,于体外完整还原了睑板腺细胞谱系及脂质分泌功能。

睑板腺类器官准确模拟干眼症潜在诱发药物与干预药物的反应,且其经原位移植后可在实验动物体内重构人睑板腺组织及脂质分泌功能。类器官中进行的单细胞表达谱、脂质组学分析,阐明了睑板腺稳态维持及疾病发生的关键调控信号。尤为重要的是,团队还利用类器官证实了FGF10细胞因子药物对睑板腺功能障碍的显著改善作用,为其药效、药理研究提供重要支撑。

该研究构建的睑板腺类器官及干眼症疾病模型,为深入睑板腺生理病理机制、加速干眼症领域药物研发及睑板腺再生医学探索,提供了重要模型工具。

同期,团队于StemCellReports杂志发表题为“Human adrenocortical organoids for tissue regeneration and diseasemodeling”的研究文章,从头构建了人肾上腺皮质类器官及库欣综合征(皮质腺瘤)疾病模型。人肾上腺皮质类器官可于体外响应生理刺激分泌糖皮质激素,皮下移植后再生人肾上腺皮质组织,使肾上腺移除小鼠得到救治。

此项工作发表后,获Nature杂志高亮(highlight),撰文“Gland-in-a-dish secretes stress hormone like the real thing”指出:“科学家们首次在实验室培育出肾上腺皮质,这是肾上腺的最外层,可产生调节新陈代谢、应对压力和调节血压的必需激素。有朝一日,这种类器官也许能用来治疗肾上腺疾病……南昌大学用从肾上腺肿瘤附近采集的人类肾上腺皮质细胞培育出了肾上腺皮质类器官。研究结果是一个潜力巨大的模型,可用来研究这种疾病以及测试抑制皮质醇异常分泌的新药”。

两项工作均以南昌大学为第一通讯单位,并经横向协议实现专利保护及产业转化。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院洪佳旭主任、复旦大学附属中山医院蒋晶晶主任、伯桢生物提供重要合作支持。

南昌大学类器官研究院(InstituteofOrganoidResearch)是国内211院校唯一以类器官命名的二级研究机构;教育部类器官资源库(MOEOrganoidResourceCenter)是首个国家部委级类器官系统性资源平台。研究院与资源库注重人才队伍建设,不断吸纳对类器官研究、技术转化及AI等学科交叉感兴趣的研究生、博士后及青年教师加入,以促进南昌大学类器官研究蓬勃发展。


原文链接:https://doi.org/10.1093/procel/pwaf095

https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2025.102679

Nature 646, 1029 (2025), https://doi.org/10.1038/d41586-025-03369-x


审校:宋志豪、许航、涂金凤