精准营养，塑造未来：类器官培养基的新纪元

类器官（Organoids）作为近年来生物医学研究领域的革命性技术，通过在体外模拟人体器官的结构与功能，为疾病建模、药物筛选、个性化医疗及再生医学提供了前所未有的平台。而类器官的成功构建，高度依赖于高质量、功能优化的类器官培养基。

西宝生物依托其在生命科学领域深厚的试剂研发与生产经验，推出化学成分明确、无动物源成分的类器官培养基系列产品。致力于解决类器官培养中面临的可重复性差、批次间差异大、标准化程度低等核心挑战，为肿瘤研究、疾病建模、药物筛选及再生医学等领域的研究者提供稳定、高效、可扩展的解决方案。

类器官培养基并非单一成分，而是由基础培养基、生长因子/细胞因子、补充剂、小分子化合物及其他辅助成分共同构成的复杂体系：

常用类型：Advanced DMEM/F12（应用广泛）、RPMI-1640（肺类器官）、DMEM（脑类器官）

功能：提供碳水化合物、氨基酸、维生素、无机盐等基本营养

类器官培养基的核心竞争力在于高活性、高纯度的功能因子组合，其中经典 “WNER 组合”（Wnt3a、Noggin、EGF、R-Spondin1）可适配 80% 以上类器官培养。

注：不同组织来源的类器官需对WNER组合进行微调，如添加FGF10（肺、胰腺）、HGF（肝）、TGF-β抑制剂等。

针对特定类器官的功能成熟需求，在培养基中添加专属成分，确保类器官结构与功能的特异性：

补充剂：B27（保护神经元，抑制糖酵解，是脑类器官必需成分）、N2（与 B27 功能互补）、烟酰胺（促进干细胞更新，抑制分化）；

激素：促甲状腺激素（促进小鼠甲状腺类器官分化）、胃泌素（通过 CCK2R 促进贲门类器官生长）、双氢睾酮（维持前列腺类器官形态与功能）；

其他关键成分：HEPES 缓冲液（维持渗透压稳定）、视黄酸（肾脏类器官发育必需）、毛喉素（激活腺苷酸环化酶，适配肝脏类器官）。

体外培养类器官的策略

特点：成熟度高、接近成人组织、培养周期短（10-14天）

典型应用：肠、肝、胃、前列腺类器官

培养基要求：依赖WNER + 组织特异性因子（如胃泌素）

特点：可模拟器官发生过程，但成熟度较低（类似胎儿组织）

培养基要求：需分阶段添加诱导因子（如Activin A诱导内胚层，FGF2/FGF19诱导脑/小脑）

核心价值：保留原发肿瘤的遗传异质性与药物反应特征

培养基特点：

高浓度EGF、Wnt3a、R-spondin1

添加TGF-β抑制剂（A-83-01）、p38抑制剂（SB202190）以抑制分化、促进扩增

可兼容免疫细胞共培养（如ALI培养系统）

首先进行组织消化，整个过程需在无菌和低温环境下进行。将人肠癌组织用预冷的PBS清洗干净，并剪去脂肪和坏死部分后，使用工具将其机械破碎成约1-2 mm³的微小碎块。随后，加入37°C预热的消化酶，并置于37°C摇床中消化30分钟至2小时，期间密切观察，直至组织分散。

消化完成后，进行细胞分离。将得到的细胞悬液通过细胞筛过滤，以去除未消化的组织块。随后，将滤液离心5分钟，弃去上清，用PBS重悬细胞沉淀并再次离心清洗。

将清洗后的细胞沉淀用完全类器官培养基重悬并计数。将此混合液滴加至预热的培养板孔中，并转移至培养箱中正置10-30分钟，使基质胶凝固。最后，沿孔壁缓慢加入预温的完全类器官培养基。

将培养板置于培养箱中静置培养。每2-3天需要更换一次新鲜培养基，并密切观察类器官的生长情况，通常在接种后的2-5天内即可观察到类器官的形成。

当类器官生长致密需要扩增时，进行传代。首先吸弃旧培养基，用预冷的PBS吹打并溶解基质胶，以回收类器官。接着，通过机械法（强力吹打）或酶消化法（如使用Accutase）将类器官破碎成小片段。

源自单个上皮细胞的体外扩增类器官，移植到发育中的胰腺体内可分化为内分泌细胞和导管细胞 

植入3T3-L1细胞的胶原/透明质酸支架可支持原代上皮细胞类器官的发育

在疾病建模领域，通过精准调控培养基成分可模拟人类疾病的病理微环境。常规策略包括直接添加特定病原体，或在构建类器官时利用CRISPR基因编辑技术引入致病突变，从而在体外重现疾病的发生与发展过程。

在药物筛选应用中，通常通过调节生长因子和营养物质的浓度，或抑制细胞凋亡相关信号通路，使类器官在体外呈现更接近人体真实生理状态的应答行为，从而提升药物疗效与毒性评估的准确性和效率。

在免疫肿瘤研究方面，常采用气-液交互（ALI）培养系统或更为复杂的微流控芯片技术。这类培养体系可高度模拟体内生理微环境，支持免疫细胞与肿瘤细胞之间的相互作用，适用于免疫治疗反应机制等前沿研究。

在再生医学领域，培养过程的安全性与材料生物相容性至关重要。通常采用化学成分明确、无任何动物源成分（Xeno-free）的培养基，以彻底避免异种病原体或未知抗原的潜在风险，确保所构建的类器官具备未来应用于细胞治疗和组织工程的安全基础。

1：类器官培养中如何控制污染，尤其是动物源性样本？

对于易污染的样本（如胃肠、泌尿系统来源），可在培养基中添加青霉素-链霉素，使用类器官专用消化液进行处理，并注意避免对样本的过度处理，以降低污染风险。

2：类器官生长不良或完全不生长的可能原因及解决方法是什么？

建议更换新鲜配制的培养基，确保关键生长因子（如 Wnt3A、EGF、Noggin）活性充足；在解冻或传代后 24 小时内添加 Y‑27632（10 μM）以提高细胞存活率；优化接种密度（通常每孔 500-5000 个细胞图）；并尽量缩短样本处理时间，控制消化时长，必要时在培养基中补充 Rho 激酶抑制剂。

3：类器官形态异常或分化失败应如何处理？

使用新鲜解冻的分化诱导因子（如 FGF9、CHIR99021）并确保浓度适当；在类器官出现分化特征前及时传代，若已过度分化则重新优化诱导时间。

4：类器官培养中何时进行加药实验？应选用第几代类器官？

一般建议在类器官直径长至 200-300 μm 时进行加药处理，推荐使用 3-5 代的类器官进行实验，此时类器官状态较为稳定。正常情况下，培养 2-3 天后类器官直径可达 100-200 μm。

1. Siqi Yang， et al. Organoids: The current status and biomedical applications. Medcomm; https://doi.org/10.1002/mco2.274

2. Huch M, et al. Unlimited in vitro expansion of adult bi-potent pancreas progenitors through the Lgr5/R-spondin axis. The EMBO journal(2013)

3. Campbell JJ, et al. A multifunctional 3D co-culture system for studies of mammary tissue morphogenesis and stem cell biology. PloS one(2011)