MaltSci 麦伴科研

Appearance

文献精选 > 高引权威"类器官"文献

Long-term expansion of epithelial organoids from human colon, adenoma, adenocarcinoma, and Barrett's epithelium. ​

文献信息 ​

DOI10.1053/j.gastro.2011.07.050
PMID21889923
期刊Gastroenterology
影响因子25.1
JCR 分区Q1
发表年份2011
被引次数2007
关键词上皮类器官, 人类结肠, 腺瘤, 腺癌, 巴雷特食管
文献类型Journal Article, Research Support, Non-U.S. Gov't
ISSN0016-5085
页码1762-72
期号141(5)
作者Toshiro Sato, Daniel E Stange, Marc Ferrante, Robert G J Vries, Johan H Van Es, Stieneke Van den Brink, Winan J Van Houdt, Apollo Pronk, Joost Van Gorp, Peter D Siersema, Hans Clevers

一句话小结 ​

本研究优化了小鼠和人类结肠的培养系统，使得能够无限扩增小鼠结肠隐窝并实现人类小肠和结肠组织的长期培养，发现添加特定生长因子和小分子抑制剂能促进细胞增殖。该技术为研究人类胃肠道疾病提供了新工具，可能在再生生物学中具有重要应用价值。

在麦伴科研 (maltsci.com) 搜索更多文献 ​

上皮类器官 · 人类结肠 · 腺瘤 · 腺癌 · 巴雷特食管

摘要 ​

背景与目的
我们之前建立了长期培养条件，使得来源于小鼠小肠的单个隐窝或干细胞可以长时间扩增。这些扩增的隐窝经历了多次隐窝分裂事件，同时生成了类似绒毛的上皮区域，包含所有分化类型的细胞。我们已调整培养条件，以从小鼠结肠和人类小肠及结肠中培养出类似的上皮类器官。

方法
基于小鼠小肠培养系统，我们优化了小鼠和人类结肠的培养系统。

结果
向应用于小鼠结肠隐窝的生长因子组合中添加Wnt3A，使其能够无限扩增。为了实现人类小肠和结肠组织的长期培养，还需要添加烟酰胺，以及一种Alk的小分子抑制剂和p38的抑制剂。该培养系统还允许生长小鼠Apc缺失的腺瘤、人类结直肠癌细胞以及来自巴雷特食管区域的人类化生上皮。

结论
我们开发了一种可以用于研究人类胃肠道感染、炎症或肿瘤组织的技术。这些工具可能在通过体外扩增肠道上皮方面具有再生生物学的应用。对这些培养的研究表明，成人干细胞在体外没有固有的复制潜力限制（或称海弗利克限制）。

英文摘要 ​

BACKGROUND & AIMS We previously established long-term culture conditions under which single crypts or stem cells derived from mouse small intestine expand over long periods. The expanding crypts undergo multiple crypt fission events, simultaneously generating villus-like epithelial domains that contain all differentiated types of cells. We have adapted the culture conditions to grow similar epithelial organoids from mouse colon and human small intestine and colon.

METHODS Based on the mouse small intestinal culture system, we optimized the mouse and human colon culture systems.

RESULTS Addition of Wnt3A to the combination of growth factors applied to mouse colon crypts allowed them to expand indefinitely. Addition of nicotinamide, along with a small molecule inhibitor of Alk and an inhibitor of p38, were required for long-term culture of human small intestine and colon tissues. The culture system also allowed growth of mouse Apc-deficient adenomas, human colorectal cancer cells, and human metaplastic epithelia from regions of Barrett's esophagus.

CONCLUSIONS We developed a technology that can be used to study infected, inflammatory, or neoplastic tissues from the human gastrointestinal tract. These tools might have applications in regenerative biology through ex vivo expansion of the intestinal epithelia. Studies of these cultures indicate that there is no inherent restriction in the replicative potential of adult stem cells (or a Hayflick limit) ex vivo.

麦伴智能科研服务 ​

智能阅读回答你对文献的任何问题，帮助理解文献中的复杂图表和公式
定位观点定位某个观点在文献中的蛛丝马迹
加入知识库完成数据提取，报告撰写等更多高级知识挖掘功能

主要研究问题 ​

  1. 这种培养系统在研究不同类型肠道疾病（如克罗恩病或溃疡性结肠炎）中的应用前景如何？
  2. 如何评估和比较人类结肠腺瘤和腺癌在该培养系统中的生长特性？
  3. 该技术在再生医学中的具体应用案例有哪些，尤其是在修复肠道损伤方面？
  4. 是否可以通过调整培养条件来影响这些类器官的分化潜能，进而促进特定细胞类型的生成？
  5. 在这种培养系统中，是否存在其他关键因子或信号通路需要进一步探索，以优化类器官的长期扩展？

核心洞察 ​

1. 研究背景和目的 ​

本研究基于先前的研究成果，旨在建立长时间培养人类结肠、腺瘤、腺癌和巴雷特上皮的上皮类器官的条件。研究初步显示，来自小鼠小肠的单个隐窝或干细胞可以在特定条件下长期扩增，形成包含各种分化细胞的上皮结构。通过优化培养体系，研究团队希望扩展人类消化道的上皮组织研究，特别是在病理状态下，如感染、炎症或肿瘤的情况。

2. 主要方法和发现 ​

为了实现人类结肠和小肠的长时间培养，研究者在小鼠小肠培养系统的基础上进行了优化。研究发现，向小鼠结肠隐窝的生长因子组合中添加Wnt3A能够使其无限扩展。此外，针对人类小肠和结肠组织的长期培养，发现需要添加烟酰胺、小分子Alk抑制剂和p38抑制剂。这一培养系统还能够支持小鼠Apc缺陷性腺瘤、人类结直肠癌细胞以及来自巴雷特食管区域的人类化生上皮的生长。

3. 核心结论 ​

本研究成功开发出一种可以用于研究人类胃肠道感染、炎症或肿瘤组织的培养技术。这一技术表明，成体干细胞在体外培养中并不存在固有的复制潜能限制（即没有海弗利克极限），从而为进一步的生物医学研究提供了可能性。

4. 研究意义和影响 ​

本研究的意义在于为人类消化道疾病的研究提供了新的工具，尤其是在再生生物学领域的应用潜力。通过这种长时间培养的上皮类器官，可以更深入地研究消化道的病理过程，探索新型治疗策略，并为个性化医疗提供实验模型。这些成果有望推动对结肠癌及相关疾病的理解和治疗进展，为未来的临床应用奠定基础。

引用本文的文献 ​

  1. Controlled gene expression in primary Lgr5 organoid cultures. - Bon-Kyoung Koo;Daniel E Stange;Toshiro Sato;Wouter Karthaus;Henner F Farin;Meritxell Huch;Johan H van Es;Hans Clevers - Nature methods (2011)
  2. Translational approaches for pharmacotherapy development for acute diarrhea. - Mark Donowitz;David H Alpers;Henry J Binder;Thomas Brewer;Jill Carrington;Michael J Grey - Gastroenterology (2012)
  3. Identification of a cKit(+) colonic crypt base secretory cell that supports Lgr5(+) stem cells in mice. - Michael E Rothenberg;Ysbrand Nusse;Tomer Kalisky;John J Lee;Piero Dalerba;Ferenc Scheeren;Neethan Lobo;Subhash Kulkarni;Sopheak Sim;Dalong Qian;Philip A Beachy;Pankaj J Pasricha;Stephen R Quake;Michael F Clarke - Gastroenterology (2012)
  4. Functional engraftment of colon epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5⁺ stem cell. - Shiro Yui;Tetsuya Nakamura;Toshiro Sato;Yasuhiro Nemoto;Tomohiro Mizutani;Xiu Zheng;Shizuko Ichinose;Takashi Nagaishi;Ryuichi Okamoto;Kiichiro Tsuchiya;Hans Clevers;Mamoru Watanabe - Nature medicine (2012)
  5. Review: Experimental models for Barrett's esophagus and esophageal adenocarcinoma. - Katherine S Garman;Roy C Orlando;Xiaoxin Chen - American journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology (2012)
  6. The R-spondin protein family. - Wim B M de Lau;Berend Snel;Hans C Clevers - Genome biology (2012)
  7. A nomenclature for intestinal in vitro cultures. - Matthias Stelzner;Michael Helmrath;James C Y Dunn;Susan J Henning;Courtney W Houchen;Calvin Kuo;John Lynch;Linheng Li;Scott T Magness;Martin G Martin;Melissa H Wong;Jian Yu; - American journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology (2012)
  8. Cellular origin of Barrett's esophagus: controversy and therapeutic implications. - Wa Xian;Khek Yu Ho;Christopher P Crum;Frank McKeon - Gastroenterology (2012)
  9. Intestinal crypts reproducibly expand in culture. - Megan K Fuller;Denver M Faulk;Nambirajan Sundaram;Noah F Shroyer;Susan J Henning;Michael A Helmrath - The Journal of surgical research (2012)
  10. Stem cells: One step closer to gut repair. - Anisa Shaker;Deborah C Rubin - Nature (2012)

... (1997 更多 篇文献)

© 2025 MaltSci 麦伴科研 - 我们用人工智能技术重塑科研