大数跨境

类器官系列知识(Ⅺ)-膀胱类器官构建和研究应用

类器官系列知识(Ⅺ)-膀胱类器官构建和研究应用 一米生物
2023-11-02
3
导读:我们将分多期内容分享传递更新类器官相关内容,建议收藏!

膀胱类器官构建和研究应用


背景

膀胱位于人体骨盆底部,是储存尿液的肌性囊状器官,其形状、大小、位置和壁的厚度随尿液充盈程度而异。膀胱壁为厚厚的粘膜皱襞,可以使膀胱扩张和收缩。在膀胱底内面,有一个三角形的区域,膀胱粘膜与肌层紧密相连,缺少粘膜下层组织,无论膀胱扩张或者收缩,始终保持平滑,称为膀胱三角。膀胱三角是肿瘤、结核、炎症的好发部位。

泌尿系统

膀胱癌是指发生在膀胱黏膜上的恶性肿瘤。是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,也是全身十大常见肿瘤之一。2012年国内肿瘤登记地区膀胱癌的发病率为6.61/10万,列恶性肿瘤发病率的第9位。膀胱癌可发生于任何年龄。2016年WHO《泌尿系统及男性生殖器官肿瘤病理学和遗传学》中指出膀胱尿路上皮癌极为常见,约占膀胱癌患者总数的90%以上。既往被称为膀胱移行细胞癌[1]

膀胱癌的治疗较为困难且手术方法接受程度不高,术后预后较为困难。使用类器官为研究模型进行药物筛选与疾病治疗观测为膀胱癌的治疗提供了新的方式方法。


膀胱类器官的构建

Suk Hyung Lee等人[2]于2018年首次报道了人膀胱类器官的成功建立。表明患者来源的膀胱肿瘤类器官可以作为精确癌症医学背景下研究肿瘤演变和治疗反应的模型系统。


Mullenders J等人[3]建立了由三维结构的上皮细胞形成的正常小鼠尿路上皮的长期培养系统和人膀胱癌细胞的高效培养系统。并发现了常见的膀胱癌突变,如TP53和FGFR3。

小鼠膀胱类器官荧光染色[3]


膀胱类器官的应用

Minoli M等人[4]的研究中建立了不同膀胱癌阶段和等级的患者来源类器官(PDOs)培养体系。使用PDO测试FDA批准的药物。确定疾病克隆进化是否与药物反应相匹配。

Tan P等人[5]发现Sirtuin 1 (SIRT1)激活剂SRT1720显著抑制小鼠和人类膀胱癌类器官的生长,报告了第一个基于膀胱癌类器官的小分子筛选表观遗传药物。证明了基于癌症器官的药物发现的力量,并且原则上确定了SRT1720作为膀胱癌的新治疗方法。

Cai EY等人[6]建立并分子表征了CoCaB 1(一种在体内可靠移植的皮下PDX模型),在连续移植后显示出生长加速。揭示了向日益增殖和茎样表达谱的进展。

Sharma K等人[7]在膀胱类器官模型中追踪QIR样细菌的形成,该模型在适合高分辨率活细胞成像的体积内概括了分层尿上皮。发现具有qir样特性的细菌可能出现在感染的早期阶段,独立于IBC的形成和破裂。尿路致病性大肠杆菌(UPEC)感染的复发归因于膀胱壁深层的静止细胞内储存库(QIRs)的重新激活。qir被认为是在感染后期,随着细菌从表面伞状细胞的细胞内细菌群落(IBCs)扩散而产生的。

小鼠膀胱组织荧光染色[7]

尿路感染早期,尿路致病性大肠杆菌(UPEC)在浅表膀胱伞状细胞内增殖,形成细胞内细菌群落(IBCs)。然而,IBCs对宿主应激和抗生素治疗的动态反应难以原位评估。Sharma K等人[8]建立了一个人体膀胱芯片模型,发现从血管通道到感染部位的中性粒细胞的快速募集导致群体和中性粒细胞胞外陷阱的形成,但不阻止IBC的形成。强化了IBCs作为细菌持久性避难所的动态作用,对不遵守抗生素治疗方案具有重大后果。

膀胱是泌尿系统中的重要组成部分,随着膀胱疾病的日益增多,基于膀胱类器官的研究也逐渐全面,近年来有很多文献研究围绕着膀胱癌的新型治疗方法与探究膀胱癌的发病机制展开。类器官的应用为膀胱癌与众多膀胱和泌尿系统疾病提供了新的研究方向。诚然,有关疾病治疗方法的探究并没有得到足够的完善,依旧存在很多未知等待我们去探索与解决。


点击了解各种细胞因子Growth Factors


点击了解类器官培养基质胶OrgrowGel™ Matrix


点击了解iPSCs培养基StemFit(临床级&科研级)


参考文献

向上滑动阅览

[1] 《泌尿系统及男性生殖器官肿瘤病理学和遗传学》(2016年版)

[2] Lee SH, Hu W, et al. Tumor Evolution and Drug Response in Patient-Derived Organoid Models of Bladder Cancer. Cell. 2018 Apr 5;173(2):515-528.e17. doi: 10.1016/j.cell.2018.03.017.

[3] Mullenders J, de Jongh E, et al. Mouse and human urothelial cancer organoids: A tool for bladder cancer research. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Mar 5;116(10):4567-4574. doi: 10.1073/pnas.1803595116

[4] Minoli M, Cantore T, et al. Bladder cancer organoids as a functional system to model different disease stages and therapy response. Nat Commun. 2023 Apr 18;14(1):2214. doi: 10.1038/s41467-023-37696-2.

[5] Tan P, Wang M, et al. SRT1720 inhibits the growth of bladder cancer in organoids and murine models through the SIRT1-HIF axis. Oncogene. 2021 Oct;40(42):6081-6092. doi: 10.1038/s41388-021-01999-9.

[6] Cai EY, Garcia J,et al. A bladder cancer patient-derived xenograft displays aggressive growth dynamics in vivo and in organoid culture. Sci Rep. 2021 Feb 25;11(1):4609. doi: 10.1038/s41598-021-83662-7.

[7] Sharma K, Thacker VV, et al. Early invasion of the bladder wall by solitary bacteria protects UPEC from antibiotics and neutrophil swarms in an organoid model. Cell Rep. 2021 Jul 20;36(3):109351. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109351

[8] Sharma K, Dhar N, et al. Dynamic persistence of UPEC intracellular bacterial communities in a human bladder-chip model of urinary tract infection. Elife. 2021 Jul 5;10:e66481. doi: 10.7554/eLife.66481. 

公司简介

向上滑动阅览

      一米生物创立于2017年,是一家核心发展基因细胞治疗(GCT)、干细胞转化医学、类器官和分子诊断等技术,以及开发生物样本采集与保存的国家级高新技术企业。公司目前总面积1万多平,建有GMP净化车间,并通过了南德TÜV以及ISO13485质量体系认证。一米生物系领因上海的全资子公司。

       公司重视人才和关键技术的发展和储备,立足于为客户需求开发产品并将解决方案做到极致的信念。研发生产的众多产品已获得国内医疗器械备案及注册证,欧盟CE认证和美国FDA备案,其中一体式唾液采集器荣获中国和美国发明专利授权。除国内市场外,公司业务已覆盖美国、英国、澳大利亚、日本、韩国等海外市场,面向全球范围提供产品与服务。

       公司建立以来,坚持践行诚信、合作、勇于突破的理念,获得诸多第三方检验所、CGT工业、科研院所等行业顶层客户的信任与合作。

       一米生物深耕生命科学研究与诊断技术领域,致力于为人类健康防治和疾病精准诊断的发展服务。



微信号|一米生物

服务热线|400-097-3606


【声明】内容源于网络
0
0
一米生物
一米生物,类器官的先锋者
内容 405
粉丝 0
一米生物 一米生物,类器官的先锋者
总阅读18
粉丝0
内容405