IntestiCult™人肠类器官分化培养基

众所周知，人肠类器官的培养与小鼠类器官不同，如需获得终末分化的细胞类型，如肠内分泌细胞、杯状细胞等，需将建立好的肠类器官培养体系转化至分化培养基进行分化。而大部分疾病建模需在分化成熟的肠类器官中进行，如研究炎症性肠病（IBD）、药物转运、营养物质的吸收与代谢以及对肠病药物进行筛选等。但是，分化后，类器官中LGR5+的肠干细胞的含量显著降低，且不可逆，因此如何延长分化后的类器官的培养时间至关重要。

 

而STEMCELL推出的IntestiCult™类器官分化培养基（人，简称ODM）全新上市！该培养基为完全培养基，支持在3D或2D中以单层或气液界面（ALI）培养形式进一步分化肠类器官，以3D方式分化后的肠类器官具有更明显的出芽状结构（图1）。起始细胞可以是衍生自人肠隐窝的肠类器官，也可以是已经在IntestiCult™类器官生长培养基（人，简称OGM）中培养传代的肠类器官。并且，在IntestiCult™ ODM中分化后的肠类器官可在ALI条件下培养10周以上，显著高于常规自配体系的1-2周。

 

另外，使用IntestiCult™ ODM分化的肠类器官具有更接近于体内的细胞分布，更明显的杯状细胞和肠内分泌细胞的表达（图2）。实验证明，使用ALI培养体系进行2D分化，分化后的类器官培养体系更为成熟（图3）。

 

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图1. 分化后的人肠类器官显示出芽状形态

（A）IntestiCult™ OGM中生长的类器官主要是囊泡状的。（B）当切换到IntestiCult™ ODM时，类器官上皮增厚，并具有明显的出芽，表明更多的分化状态。类器官分别在扩增或分化的第5天进行成像。


 

图2. 肠类器官在IntestiCult™ ODM中分化后含有较高比例的成熟细胞类型

（A，B）在IntestiCult™ OGM中生长的类器官富含Ki-67+增殖细胞（A），同时含有很少的分化细胞类型，如杯状细胞（MUC2，A）、肠上皮细胞（KRT20，B）和肠内分泌细胞（CHGA，B）。（C、D）当切换到IntestiCult™ ODM时，类器官中含有少量Ki-67+增殖细胞（C，箭头），杯状细胞（MUC2, C）、肠上皮细胞（KRT20，D）和肠内分泌细胞（CHGA，D，箭头所指处）的比例更高。


 

图3. 使用IntestiCult™ ODM对气液界面(ALI)的肠上皮体系进行分化

（A - E）将类器官来源的单层体系使用ALI的方式培养，可以促进肠上皮培养物的进一步分化，使用RT-qPCR检测基因表达水平。每个标记的相对定量（RQ）是相对于actB和TBP管家基因显示的，并且相对于在IntestiCult OGM（人）中生长的未分化的类器官进行了标准化。在浸没培养和ALI培养的单层体系中，祖细胞标记物（A）Lgr5和（B）Axin2的表达量显著下降，而肠上皮胞（KRT20，C）、杯状细胞（MUC2，D）和肠内分泌细胞（CHGA，E）显著上调。在ALI单层培养体系中，Axin2进一步减少，KRT20、MUC2和CHGA的表达增加。（F，G）比较在IntestiCult™ ODM中生长的类器官单层的横截面，作为（F）淹没或（G）ALI的培养体系显示了肠上皮细胞的进一步分化与杯状细胞和细胞外粘液（MUC2，绿色）的比例增加。