造血干细胞培养基在类器官共培养体系中的适配性研究
更新时间：2025-11-17
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类器官技术为模拟人体组织微环境提供了革命性平台，而将造血干细胞(HSC)与血管/骨髓类器官共培养，有望构建“人造骨髓niche”，用于研究造血调控、药物毒性或疾病建模。然而，传统HSC培养基多针对单层悬浮培养设计，难以满足类器官三维结构对营养扩散、信号梯度与基质互作的复杂需求。
研究发现，标准HSC培养基(含SCF、TPO、FLT3L)在类器官共培养中存在三大不适配问题：
渗透性差：高浓度细胞因子在Matrigel或水凝胶中扩散受限，导致HSC分布不均；
信号冲突：类器官分泌的Wnt、Notch配体可能与外源因子产生拮抗；
代谢失衡：类器官高耗氧特性加剧局部缺氧，影响HSC静息态维持。
优化策略包括：
开发低粘度、高渗透性培养基，添加透明质酸酶辅助扩散；
采用阶段性因子添加：初期支持类器官形成，后期引入HSC并调整因子组合；
引入氧控培养系统(1–5%O₂)，模拟骨髓生理低氧环境；
使用合成基质替代Matrigel，实现成分明确、批次稳定。
已有研究成功在骨髓类器官中维持CD34⁺细胞达14天，并观察到向髓系祖细胞的定向分化。这表明，通过培养基适配性改造，可显著提升HSC在类器官中的存活与功能整合。
未来，定制化“类器官兼容型”造血干细胞培养基将成为连接基础研究与临床转化的重要桥梁。
