起始细胞团与 BMP 信号同时调节的视网膜类器官质量评价
用定量重聚集、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）通路比较和 6 条细胞系检验视网膜类器官形成效率及一致性。
用途与模型
- 研究用途
- 减少未来疾病与药物筛选中尺寸、形状和细胞谱系变异，建立可比较的模型群体。
- 模型与细胞来源
- H7/H9 胚胎干细胞及 IMR90-4/WTC11/PGP1/JM2019 人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）；后续主要采用每团 2,000 个细胞。
- 方法版本
- 2024 年原研究版本
- 实验形式
- 传统集落法对比单细胞定量聚集法，并在第 6 天比较 50 ng/mL BMP4 与 200 nM LDN-193189。
材料与平台
- 起始模型
- 人多能干细胞系与 250–8,000 细胞/团的初始聚集比较。
- 分化信号对照
- BMP4 与 BMP 抑制剂 LDN-193189 用于视网膜/非视网膜谱系分化比较。
- 质量终点
- 面积和圆度、SIX6 报告标志、VSX2 连续切片、BRN3b/CRX 时间变化及晚期结构。
测量指标与分析
- 初始与分化后细胞团面积/圆度
- SIX6 或 VSX2 判定的视网膜形成效率
- 不同细胞系一致性
- 神经节细胞与光感受器分化时间
将初始聚集方式与 BMP 条件分开比较，再按细胞系检验形成效率；效率、细胞组成与成熟功能分别判断。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 传统/标准化流程分别设置有无 BMP4 或 LDN-193189，6 条细胞系复核。
- 测试范围
- 密度效率图 2 为 4 次生物重复；图 3–4 为 3 次生物重复；图 6 表达为 3–6 次生物重复。
- 参照体系
- 传统集落流程、标准化无 BMP4 条件和 BMP 抑制对照。
- 研究结果
- SIX6 阳性比例传统无 BMP4 为 38.67±6.12%、加 BMP4 为 84.33±2.91%；标准化无 BMP4 为 51.67±20.93%、加 BMP4 为 100%；误差为均值标准误。6 条细胞系 VSX2 判定均达 100%。
适用条件与研究局限
- 100% 为本文标志判定的类器官形成效率，不代表单细胞纯度。
- 初始纯度、聚集大小、转移时机与 BMP4 来源影响结果。
- 早期分化提前，部分表达在第 80/90 天时两组接近；未测药效预测。
来源与原文
- A highly reproducible and efficient method for retinal organoid differentiation from human pluripotent stem cells原始研究 · Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America · 2024-06-13