器官发育及其相关疾病在人类整个生命过程中具有重要意义。目前已有多种实验动物模型被建立,用于研究器官发育、肝脏疾病的发病机制以及药物发现,但在器官结构与功能的模拟方面仍存在局限性。简而言之,类器官是由干细胞在体外形成的三维(3D)结构。根据干细胞来源的不同,类器官主要分为两类:第一类起源于多能干细胞(PSCs),包括胚胎干细胞(ESCs)和人工诱导的多能干细胞(iPSCs);第二类起源于器官特异性的成体干细胞(ASCs)。与二维(2D)细胞培养或单细胞培养不同,三维细胞培养能够形成具有功能的“微型器官”,在组织结构和功能特性上更接近人体器官和细胞,从而为再生医学、药物研发与转化医学研究提供了新的视角。类器官技术已被用于建立包括胃肠道、膀胱、卵巢、肾脏和肝脏在内的多种人类癌变模型。此外,类器官还被应用于构建肿瘤类器官生物样本库、评估移植研究中的再生潜能、在体外模拟人类疾病、测试药物的安全性和有效性,以及推动个体化医疗的发展。
本合集旨在汇集用于研究肝脏类器官的发育生物学、疾病发病机制、再生医学、精准医疗以及药物毒性和药效测试的技术方法。