南方医科大学学报 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (6): 868-877.doi: 10.12122/j.issn.1673-4254.2022.06.10
汪 珂,于 言,韩 日,王显文,赵云腾,唐浩程,李 刚
WANG Ke, YU Yan, HAN Ri, WANG Xianwen, ZHAO Yunteng, TANG Haocheng, LI Gang
摘要: 目的 建立分化程度可控、能够重现来源组织结构和功能的人类鼻粘膜类器官模型。方法 采集手术切除的新鲜中鼻甲和鼻息肉组织,将消化过滤的鼻粘膜上皮细胞分为连续“扩增”培养组(EO组)及“扩增-分化”分段培养组(DO组)。分别在基于气液界面进行体外3D类器官培养,通过STR鉴定、电镜及免疫组化染色分别对两组鼻粘膜类器官的结构、细胞组成及纤毛功能进行鉴定。再通过PAS染色对DO组中分化后的鼻粘膜类器官分泌功能进行鉴定。结果 整个培养期间,均能生长出直径逐渐增大的空泡状或实心球状3D类器官。培养第16天,DO组多为空泡状类器官,EO组多为实心球状类器官,DO组空泡数比例大于EO组([ 21.67±8.57)% vs(54.67±13.26)%,P<0.05]。将鼻粘膜类器官与来源组织同时进行STR检测,匹配度为100%。培养第21天,DO组鼻粘膜类器官扫描及透射电镜显示纤毛超微结构,而EO组多显示出短绒毛结构。免疫组化染色结果显示,呼吸区粘膜主要包含P63(基底细胞)、β-tubulin(纤毛柱状细胞)、MUC5AC(杯状细胞)。相比EO组,DO组类器官纤毛细胞数[(7.95± 1.81)% vs (27.04±5.91)%,P<0.05]及杯状细胞数[(14.46±0.93)% vs (39.85±5.43)%,P<0.05)占比更大,基底细胞占比差异无统计学意义(P>0.05)。DO组中分化后的鼻粘膜类器官糖原染色呈阳性表达。结论 本研究首次采用“扩增-分化”分段式培养法,培养出能够在体外长期稳定生长、高度拟似来源组织形态结构和功能(纤毛功能及分泌功能),且分化程度可控的鼻粘膜类器官。