NAMs新方法学前沿

16 株细胞系视网膜类器官的形态分期核对

用活体整体形态划分 3 个发育阶段,再以光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)、细胞标志及超微结构核对模型状态。

用途与模型

研究用途
为视网膜疾病和后续治疗评价选择与目标细胞相符的模型阶段。
模型与细胞来源
4 株人胚胎干细胞系和 12 株人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)系来源的视网膜类器官,包含不同遗传背景。
方法版本
2019 年原始研究版本
实验形式
同一培养体系中连续观察整体类器官,再对选定样本进行局部结构和细胞身份检测。

材料与平台

活体形态与断层成像
常规光学显微镜与 OCT 观察整体外观、腔隙和组织分层。
局部身份与结构核对
免疫染色、透射电镜及光学代谢成像,分别核对细胞组成、外节/突触及代谢活动。

测量指标与分析

  • 3 个整体形态阶段
  • 外侧祖细胞与光感受器分布
  • 外节、带状突触及外界膜结构
  • 内部神经节细胞维持情况

按形态阶段解释局部结构与细胞组成,并保留同一批培养物中阶段共存的情况。

研究设计与结果

方法可行性研究

研究设计
16 株细胞系的长期形态分期和多种结构检测对应;同一合作研究历时 3 年,涉及最多 12 名实验人员。
测试范围
16 株细胞系均至少观察到培养第 175 天,最长记录至第 470 天;F5 的视杆/视锥比例来自 3 株正常 iPSC 细胞系,每株至少 6 个类器官。
参照体系
不同整体形态阶段的局部细胞与组织特征,以及同批培养物的阶段差异。
研究结果
各细胞系的培养物均出现共同的 3 个阶段,但并非每个类器官都达到第 3 阶段;外层光感受器结构逐渐形成时,内部神经节细胞仍可能减少。

适用条件与研究局限

  • 尚无药物集响应、诊断准确率或临床预测性能验证。
  • 长期外层结构较完整,不代表全部视网膜细胞或成人组织功能均得到维持。
  • 不能把培养天数直接作为每个类器官的发育阶段。

来源与原文

  1. Reproducibility and staging of 3D human retinal organoids across multiple pluripotent stem cell lines原始研究 · Development · 2019-01-09

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