随着干细胞技术的快速发展,越来越多类型的类器官逐渐被成功构建出来。类器官是一种具备源组织相似的空间结构与生理功能的三维细胞团簇,并展现出显著的干细胞特性。这种结构不仅高度模拟了原生组织的微环境,还能够生成和分泌细胞外囊泡(Extracellular vesicles, EVs),即类器官细胞外囊泡(Organoid Extracellular vesicles, OEVs)。类器官及其所分泌的OEVs在医疗应用方面展现出巨大潜力:类器官因其干细胞特性而具备修复病变组织的能力,而OEVs则通过向宿主细胞输送生物活性物质来调控宿主细胞的信号通路,从而影响远处器官的功能。这两者凭借其独特的治疗效果和广阔的生物医学研究前景,正在成为解决疑难杂症的重要新型研究模型,有望推动未来医学治疗与疾病机理研究的革新。
近日,上海大学/上海交通大学医学院附属新华医院苏佳灿教授研究团队在中科院1区杂志J Journal of Nanobiotechnology(中科院1区,IF: 10.6)上发表了题为“Organoids and organoid extracellular vesicles-based disease treatment strategies”的综述文章(2024 22:679)。系统地总结了类器官和OEVs的生物学机制、OEVs的分离方法、工程化改造方法,以及重点讨论了类器官和OEVs在疾病治疗中的应用。最后,概括了类器官和OEVs在未来应用中存在的主要挑战和未来前景,通过对类器官和OEVs的阐述,为疑难杂症的解决提供全新的解决思路。
示意图:类器官和OEVs在疾病治疗中的应用苏佳灿教授团队在EVs领域具有丰富的研究经验,发表了诸多EVs相关的高水平论文(Nano Today, 2022, 44, 101487,IF: 17.4;Bioact Mater, 2021, 6 2905-2913, IF: 18.9;Nano Lett, 2019, 19, 3040-3048, IF: 10.8等)。为了克服动物来源的EVs存在的诸如产量低、改造困难等缺点,苏佳灿教授团队近年来拓展了BEVs和PEVs等领域,强调了BEVs的优势(Han Liu et al. Bioact Mater, 2022, 14, 169-181,IF: 18.9,ESI高被引文章);提出了基于合成生物学的BEVs改造方法(Han Liu et al. Composites Part B, 2023, 255, 110610. IF:13.1,Han Liu et al. Composites Part B, 2023. 267: 111047. IF:13.1);展望了BEVs在骨与软组织肿瘤中的治疗潜力及其优势与挑战(Han Liu et al. Theranostics.2022.12 (15): 6576-6594. IF:12.4,封面文章);提出了PEVs用于自身免疫性疾病治疗的理论(Ruina Han et al. Nano Res. 2023, IF:9.9)。此外,苏佳灿教授团队着重于推动OEVs的研究,作为一种新型的模型,OEVs来自于3D类器官,于传统的2D EVs有着天壤之别,拥有着高产量、丰富生物活性物质等一系列有点。苏佳灿教授团队首次提出了OEVs用于疾病治疗的概念(Han Liu et al. Chemical Engineering Journal 2023, 465, 142842, IF:15.1);并提出了基于OEVs的骨折治疗思路(Han Liu et al. Interdisciplinary Medicine. 2023, e20230011,Han Liu et al. . Biomater Transl. 2023, 4(4), 199-212.)上海大学/上海交通大学医学院附属新华医院苏佳灿教授、刘晗副研究员、魏彦副研究员、西安红会医院周凤金为文章的共同通讯作者,课题组成员周光印硕士、李瑞阳博后、上海新华医院盛世豪、上海中冶医院黄景涛为文章的并列第一作者。参考文献:Organoids and organoid extracellular vesicles-based disease treatmentstrategies.J Nanobiotechnology. 2024 Nov 6;22(1):679. doi: 10.1186/s12951-024-02917-3.
外泌体资讯网 Journal of Nanobiotechnology︱苏佳灿/刘晗/魏彦/周凤金:基于类器官和类器官细胞外囊泡的新型治疗方法