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- 2026年04月26日
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类器官能够模拟体内器官的构成和功能，在疾病模型和药物开发领域的应用越来越广泛。细胞外基质（Extracellular matrix， ECM）是细胞外环境的重要构成，它给细胞提供了具有一定孔隙和刚性的基质环境，提供细胞粘附的机械支持，帮助形成稳定的组织结构，并介导结构中细胞的迁移、定位、极化和信号传导等1,2。
康宁类器官培养专用Matrigel基质是经过优化、并验证可支持类器官生长和分化的细胞外基质。通过以下验证，康宁类器官培养专用Matrigel基质满足了成功培养类器官的一致性和可靠性需求：
- 经验证可支持类器官培养物的生长和分化，包括：
- 培养原代人气道上皮细胞并分化成极化的3D上皮4。
- 每个批次均测量弹性模量。弹性模量指征了用于类器官实验所需的基质刚度。
- 每个批次均被验证可形成稳定的“3D圆顶”结构。“3D圆顶”是类器官培养中常用的一种方式。
- 被证明用健康或患病细胞均可成功培养类器官4。
作为一种优化的细胞外基质，康宁类器官培养专用Matrigel基质免除了耗时的筛选和验证过程，实现了类器官研究中必不可少的可重复性和一致性。
应用领域
类器官的生长和分化
类器官带来了器官发生、疾病模型以及患者个性化治疗的进展。将来自正常或患病组织的干细胞或器官祖细胞与康宁Matrigel基质混合，可用于产生肾脏、甲状腺、肝脏、脑、肺， 肠、前列腺、胰腺、乳房、食道和卵巢的微器官。
由于康宁Matrigel基质与体内环境极为相似，可提供必要的生长因子、蛋白以及所需的基质结构，已成为类器官应用最广、发表文章最多的水凝胶。
康宁正与拓展Hans Clevers教授工作的类器官前沿机构Hubrecht Organoid Technology（HUB）合作。这项合作结合了HUB在类器官体外模型和模拟器官功能领域的专业知识，以及康宁优化类器官培养工具方面的经验，旨在为研究群体提供更好的类器官应用工具和资源，并进一步推动类器官技术的发展。
注：Hans Clevers教授为荷兰艺术与皇家科学院主席、美国国家科学院院士，是干细胞和类器官领域的大师级领军人物。其实验室首次证明了从Lgr5+干细胞形成胃肠道类器官，具有里程碑的意义。
在康宁类器官培养专用Matrigel基质中生长的肠道类器管，表现出典型的出芽形态和标志物表达（波形蛋白、粘蛋白-2、绒毛蛋白、嗜铬粒蛋白和溶菌酶）3。
在康宁类器官培养专用Matrigel基质中生长的气道类器官，表达基底细胞（绿色）、纤毛细胞（红色）和杯状细胞（橙色）的典型分化标志物4。
参考文献
1.Hartman CD, et al. Extracellular matrix type modulates cell migration on mechanical gradients. Experimental Cell Research, 359(2):361-366, 2017.
2.Bryant DM, et al. A molecular switch for the orientation of epithelial cell polarization. Dev Cell. 2014 Oct 27;31(2):171-87.
3.Application Note (Corning Lit. Code CLS-AN-542): Culture of mouse intestinal organoids in Corning Matrigel matrix for organoid culture.
4.Application Note (Corning Lit. Code CLS-AN-534): High throughput gene expression analysis of 3D airway organoids.
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文献和实验1-2ml DMEM/F12 重悬细胞，并进行台盼蓝染色和细胞计数。 类器官培养 10、将冻存的 Matrigel 在 4℃ 下过夜解冻，在冰上以 3：1 的体积比将 Matrigel 与细胞悬液混合，轻轻吹打混匀避免产生气泡。 11、从 37℃ 培养箱中取出预热的 24 孔板，将 80μl 混合液接种在各孔中，注意需接种在孔的中心，避免接触侧壁。 12、将 24 孔板室温放置 5min 后，转移至 37℃，5%CO2 的培养箱中孵育 10min，使 Matrigel 固化。 13、向每个孔中
后，转移至 37℃，5%CO2 的培养箱中孵育 10min，使 Matrigel 固化。 12、向每个孔中缓慢滴加 500μl 预热的类器官培养基，确保基质胶被完全覆盖。放于 37℃，5%CO2 的培养箱中培养，每 2-3 天更换培养基。在类器官培养 15 天后可以考虑传代。 图 2. 显微镜下不同患者来源的 HPA 类器官形态及 SOX2、SOX9、TACSTD2、KRT8/18、CD55、E-CAD 标记物的表达均有不同程度的差异【3】 垂体（瘤）类器官模型的建立方式 垂体（瘤）体外
「在过去的一年里，人类干细胞衍生的类器官作为细胞系模型和动物模型的桥梁，已经成为了新冠肺炎研究的有力工具【1】」。 对于新冠肺炎这类呼吸性疾病的研究，最常见的体外模型是肺类器官，即：由干细胞在体外进行 3D 培养，形成包含多种组织特异的细胞类型、可以自组装并部分模拟原生器官的结构和功能的「微器官」。 肺的类器官培养需要在体外模拟胚胎发育的过程。肺上皮来源于内胚层，通过一系列复杂的内胚层 - 中胚层介导的信号通路调控，经历内胚层诱导、前-后和背-腹模式化、肺发育、肺出芽、分支形态发生，最终
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