前列腺类器官技术(POT)——前列腺干细胞和癌症研究中的“新金桶”

类器官是由单个干细胞、祖细胞或不同谱系的细胞簇在三维培养条件下自发形成类似体内组织结构的细胞簇.近年来,类器官技术为干细胞和癌症领域带来了革命性的变化.在这篇综述中,我们简要地概述了前列腺类器官技术(prostate organoid technology, POT)在前列腺研究中的进展.此外,我们也总结了POT在探究...     

类器官模型在前列腺研究中的应用

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是欧美国家发病率第一的男性恶性肿瘤,其在中国的发病率呈逐年上升趋势。前列腺细胞命运调控机理的研究对前列腺疾病的诊断和治疗具有重要的意义,但是前列腺研究的细胞模型极其匮乏,严重影响了前列腺相关的基础和临床应用研究进展。近年来,类器官培养技术为干细胞和肿瘤研究领域带来了革命性的变化,同时也极大地推动了前列腺研究的进展。该综述概述了前列腺类器官培养技术在前列腺相关研究领域中的应用,讨论了该项技术的优势以及不足之处,并对该技术广阔的应用前景进行了展望。     

Nat Commun:同济大学唐定国团队发现人致命性前列腺癌根源可能在于正常的基底干细胞

正在一项新的研究中,来自中国同济大学医学院和美国德州大学MD安德森癌症中心的研究人员证实人前列腺基底细胞层含有成体干细胞,而且这些成体干细胞具有一种独特的类似于最为致命性前列腺癌的基因表达谱。这些关于前列腺细胞的新发现可能有助于人们在未来开发出新的疗法来医治侵袭性的和抵抗治疗的前列腺癌。相关研究结果于2016年2月29日在线发表在     

以前列腺干细胞抗原为靶点的前列腺癌免疫治疗研究进展

前列腺干细胞抗原(PSCA)为细胞膜表面抗原,在正常前列腺组织中低表达,在雄激素依赖性和非依赖性前列腺癌组织中高表达,有较高的组织特异性,是前列腺癌治疗的理想靶标,近年来以PSCA为靶点的前列腺癌治疗性疫苗的研究已成为热点。我们简要综述以PSCA为靶点治疗前列腺癌的研究进展。     

骨类器官的构建及应用进展

骨骼疾病如骨质疏松、骨关节炎等已成为重要的人类健康问题,需要更深入地了解相关疾病的发病机制并开发更有效的治疗方法。由于2D细胞培养和动物实验等常规研究方法的局限性,近年来发展的类器官技术受到了极大关注。类器官作为干细胞衍生的自组织3D细胞簇,可以在体外更真实地模拟组织器官的复杂结构和生物功能。目前间充质干细胞、多能干细胞等衍生的骨类器官已逐步建立,不仅为疾病建模、药物筛选和生理病理基础研究提供了良好平台,还有望为骨缺损修复带来新希望。现对不同骨类器官模型的构建及主要应用进行概述,同时讨论了骨类器官培养面临的挑战,并对其未来发展进行展望,为构建结构功能更完善的骨类器官并将其应用于生物医学研究提供参考。     

类器官在发育与再生中的研究进展

类器官(organoid)作为体外模拟器官结构和功能的三维培养体系,已经广泛应用于发育研究、疾病建模和药物筛选。类器官在再生医学中具有重要的应用前景。胚胎干细胞、诱导多能性干细胞和多组织成体干/祖细胞来源的类器官再现了发育分化、稳态自我更新和组织损伤再生过程,为揭示发育和再生调控机制、明确生理病理进程提供了可能。近年来,多细胞类型的新型培养模式和单细胞测序等技术的应用促进了类器官的发展。该文总结了类器官在发育与再生中的最新研究成果,并就前沿技术在类器官研究中的应用进行了综述与展望。     

类器官的构建与应用进展

类器官是在体外经由干细胞驱动的, 形成具有来源器官显微解剖特征的多细胞三维结构且能自我更新的微组织。类器官能分化产生器官特异性的多种细胞类型,能重现对应器官的部分功能和空间架构,它的诞生为生命医学研究和临床应用注入了新动能,在癌症基础与临床研究、再生医学等领域表现出广阔的应用前景。对近些年国内外类器官研究进展进行综述,介绍其构建过程与培养体系,并详细阐述其作为体外研究模型的优缺点,为基于类器官的科学研究与应用提供了参考。     

类器官的构建与应用进展

类器官是在体外经由干细胞驱动的, 形成具有来源器官显微解剖特征的多细胞三维结构且能自我更新的微组织。类器官能分化产生器官特异性的多种细胞类型,能重现对应器官的部分功能和空间架构,它的诞生为生命医学研究和临床应用注入了新动能,在癌症基础与临床研究、再生医学等领域表现出广阔的应用前景。对近些年国内外类器官研究进展进行综述,介绍其构建过程与培养体系,并详细阐述其作为体外研究模型的优缺点,为基于类器官的科学研究与应用提供了参考。     

肺成体干细胞体外培养模型的研究进展北大核心CSCD

目前,肺体外培养模型有肺类器官和肺芯片两种主要手段。肺类器官是离体的肺上皮干细胞在体外特定的三维培养环境中生长,自发形成具有自我更新能力的干细胞簇并成功分化出功能细胞。肺芯片是利用人工活性膜为细胞提供组织分层结构,模拟微环境和机械力的仿生微流体芯片。由于原有二维培养模式缺乏精确的微结构和功能,组织体外培养模型作为模拟肺部发育、稳态、损伤和再生机制的研究工具,为肺部纤维化、癌症等疾病的探索提供了新的手段和可能。本文就肺成体干细胞两种体外培养模型的分类、研发历史、建立方法、实际应用、优缺点等方面进行综述,期望为器官移植和再生、药物筛选等应用提供参考。     

肝脏类器官的研究进展及应用

生物医药研究主要依赖动物模型及人源细胞系,但是这些研究系统往往不能模拟人类个体发育过程、疾病发生机制和药物反应,因此在向临床转化方面遇到极大的困难.类器官是能模拟体内器官结构和功能特征的体外3D细胞簇.本文按照肝脏类器官从简单到复杂的顺序,讨论了成体干细胞来源和多能干细胞分化的多种肝脏类器官模型,同时概括了肝脏类器官在疾病建模、药物反应、毒性测试及再生医学等方面的应用.     

前列腺癌干细胞拮抗剂盐霉素对人前列腺癌PC3细胞增殖和凋亡的影响

为了探讨前列腺癌干细胞拮抗剂盐霉素对人前列腺癌PC3细胞增值、凋亡和迁移的影响,本研究用前列腺癌干细胞拮抗剂盐霉素处理人前列腺癌PC3细胞,用CCK-8检测细胞的增殖能力,用流式细胞术检测细胞的凋亡状况,蛋白免疫印迹技术检测凋亡蛋白Bax和Bcl-2,划痕实验检测细胞迁移。用前列腺癌干细胞拮抗剂盐霉素处理人前列腺PC3细胞后,其细胞增殖能力显著下降,凋亡细胞显著增加,促凋亡蛋白Bax的表达明显增加,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著降低,且细胞划痕修复率显著降低。前列腺癌干细胞拮抗剂盐霉素可诱导人前列腺癌PC3细胞活力降低、凋亡增多和迁移抑制。     

前列腺干细胞抗原（PSCA）在肿瘤诊断及治疗中的应用*

前列腺干细胞抗原(PSCA)是最早发现于前列腺癌的GPI锚定的细胞膜蛋白,PSCA的在正常或肿瘤细胞中的具体的病理生理功能还不清楚。PSCA在前列腺癌、胰腺癌、膀胱癌等肿瘤中表达增加,相反在食管癌和胃癌中表达降低可能在胃上皮中发挥肿瘤抑制功能,PSCA发挥致瘤和抑瘤两种截然不同的作用与细胞所处的环境不同有关。除此之外,PSCA作为肿瘤的免疫治疗的靶点也显示出其良好的临床应用潜力。因此PSCA不仅成为肿瘤诊断和预后判断的生物学标记也是肿瘤免疫治疗重要的候选靶蛋白。本文对PSCA的功能和在前列腺癌以及其他肿瘤的临床诊断、预后判断以及治疗应用中的研究进展进行了综述,并讨论了未来PSCA的研究前景。     

应用组织芯片技术研究Survivin基因蛋白在前列腺肿瘤组织中的表达及其意义

目的:应用组织芯片技术分析Survivin基因蛋白在人类前列腺癌组织、前列腺正常组织及前列腺良性痛变组织中的表达情况.方法:采用兔抗人survivin单克隆抗体的免疫组织化学ABC法,研究Survivin在不同前列腺组织的表达,并分析Survivin在不同前列腺组织中的表达差异.结果:免疫组化结果显示,前列腺癌组织与前列腺良性病变组织及正常前列腺组织中Survivin的表达相比呈显著性差异(P<0.05).结论:Survivin在前列腺癌组织中呈高表达,提示其可能对前列腺癌的发生或发展有重要作用.     

生物制造领域的机遇与挑战：发展类器官构建及培养的新技术

类器官构建及培养技术是近年来新兴的前沿性科学技术，该技术已经被广泛用到组织器官发育、疾病发病机制、药物开发和再生医学等领域的研究之中。干细胞及组织器官发育分化调控的研究成果为类器官构建及培养技术的建立提供了重要的信息。体外借助细胞外基质成分及细胞因子等构建出适宜于干细胞增殖、分化的三维微环境是类器官构建及培养技术的核心。在适宜的微环境中，干细胞及其分化的多种类型细胞可通过自组织形成与体内相应组织结构和功能相似的类器官。当前，多种类型的类器官构建及培养技术虽然得到广泛应用，但其技术体系仍具有操作的复杂性、产量的不确定性及获得的类器官结构和功能与体内组织存在较大差异性等难题。生物制造领域先进技术的引入推动了类器官技术的发展。本文将综述基质成分与细胞因子构建的三维微环境的研究进展，并讨论生物制造领域的先进技术在类器官构建与培养技术中的应用，例如微孔限定的培养技术可以控制类器官的生长发育，能用于制备大小均一及生物学特性相似的类器官；图案化技术使细胞按图案特征响应性地增殖与分化，可以精准控制类器官的生成；三维生物打印技术可以精确组装各类细胞，有助于构建具有复杂结构和区域特异性的类器官。类器官构建...     

前列腺细胞REGⅣ基因功能的初步研究

目的:探讨人再生基因Ⅳ(REGIV)在前列腺细胞中的表达及意义.方法:构建REGIV基因的全序列过表达质粒.将全序列过表达质粒采用脂质体转染的方式转入前列腺细胞系PC-3中.应用Real-time-PCR方法检测REGIV基因mRNA表达,Westembloting检测REGIV基因蛋白质表达,MTT法分析细胞增殖活性.结果:通过荧光显微镜观察计数,细胞转染成功.REGIV基因的全序列过表达使REGIV基因mRNA的表达,蛋白表达提高,细胞增殖能力增强.结论:应用全序列过表达技术可以使前列腺癌REGIV表达水平特异性增高.前列腺癌增值能力的增强说明REGW可能与肿瘤快速增长有关.     

前列腺干细胞抗原(PSCA)的表达及其特异结合肽的筛选

通过反转录 PCR从人前列腺癌细胞中克隆了前列腺干细胞抗原 (PSCA)基因 ,在大肠杆菌中利用pQE30载体对截断型PSCA基因进行了可溶性表达。蛋白纯化后 ,利用噬菌体随机展示 12肽库筛选了PSCA蛋白的特异结合肽 ,通过与EGFP蛋白的耦联表达验证了结合肽的特异性。此特异结合肽的获得 ,为进一步研究针对PSCA的前列腺癌靶向免疫治疗奠定了基础     

MSX1通过与GRP78相互作用促进前列腺癌细胞PC-3增殖

同源异型框蛋白在发育中具有非常重要的作用,而同源异型框蛋白的异常表达和很多人类疾病相关,其中就包括前列腺癌的发生发展。我们通过分析TCGA数据库中前列腺癌病人样本MSX1的表达量发现,在肿瘤样本中MSX1表达量显著高于非肿瘤样本。因此我们检测正常永生化前列腺基底细胞系WPMY-1、雄激素依赖的前列腺癌细胞系LNCa P、雄激素非依赖的前列腺癌细胞系PC-3中MSX1的表达量,发现在雄激素依赖的前列腺癌细胞系LNCa P中MSX1表达量最高。为了探究MSX1在前列腺癌细胞中的作用,我们选取MSX1表达量较低且不受雄激素调控的PC-3细胞作为研究对象。研究表明过表达MSX1可以显著促进PC-3细胞的增殖。我们通过免疫沉淀技术确定了MSX1与GRP78蛋白相互作用,而GRP78蛋白可以调控AKT、ERK1/2等细胞周期相关蛋白从而调控细胞周期等细胞进程。因此推测MSX1通过和GRP78相互作用从而促进前列腺癌细胞增殖。我们的研究为阐明MSX1在前列腺癌发生发展中作用机理提供了一定的理论参考依据。     

PSCA与前列腺癌研究进展

前列腺干细胞抗原(prostate stem cell antigen,PSCA)是一种前列腺癌相关肿瘤抗原,也是一种GPI(gly-cosyl phosphatidylinositol)锚定蛋白,通过其C端的GPI锚定结构锚定到细胞膜表面.PSCA在正常前列腺组织中的表达较低,提高的PSCA表达伴随着增加的肿瘤分期、分级以及雄激素非依赖性和转移癌的形成,且不随癌症进展而降低,是前列腺癌诊断和治疗的理想靶抗原.动物实验显示,PSCA抗体和疫苗可能在前列腺癌免疫靶向治疗中具有重要价值.     

脂肪来源干细胞通过Wnt/β-catenin通路调控前列腺增生上皮BPH-1细胞的增殖和凋亡

为了探讨脂肪来源干细胞对前列腺增生上皮BPH-1细胞增殖和凋亡的影响及分子机制,本研究从人体脂肪组织中分离脂肪来源干细胞并通过流式细胞术鉴定细胞表面标志物,将实验分为2组:对照组和脂肪来源干细胞共培养组。采用Transwell进行共培养,脂肪干细胞与前列腺增生上皮BPH-1细胞共培养组中两者比例为1:1,对照组中不含脂肪干细胞。CCK8检测前列腺增生上皮BPH-1细胞活力;羟脯氨酸法检测前列腺增生上皮细胞胶原合成能力;流式检测前列腺增生上皮细胞凋亡率;Western blotting检测前列腺增生上皮细胞Wnt3a、Bcl2和β-catenin蛋白表达水平。流式细胞仪检测结果,显示酶消化法能够从脂肪组织中分离出脂肪干细胞。人脂肪来源干细胞与前列腺增生上皮BPH-1细胞共培养能够显著抑制前列腺增生上皮BPH-1细胞的增殖能力,羟脯氨酸检测结果表明,脂肪干细胞能够显著抑制前列腺增生上皮BPH-1细胞胶原合成,流式检测结果显示脂肪干细胞能够显著促进前列腺增生上皮BPH-1细胞的凋亡,Western blotting检测显示脂肪干细胞能够显著抑制前列腺增生上皮BPH-1细胞Wnt3a、Bcl2和β-catenin蛋白表达。本研究的初步结论表明:脂肪来源干细胞通过抑制Wnt/β-catenin通路抑制前列腺增生上皮BPH-1细胞增殖。     

不同年龄段前列腺外周带基质细胞超微结构差异

目的:研究不同年龄段前列腺外周带基质细胞超微结构并探讨其意义。方法:透射电镜观察3例年轻组(23-、26-、32-岁)和3例老年组(56-、64-、71-岁)正常前列腺外周带和3例前列腺癌组织的超微结构。Masson’s Trichrome染色法观察前列腺外周带基质胶原的分布情况。结果:年轻组、老年组前列腺外周带间质均以平滑肌细胞分布为主,间杂成纤维细胞,但老年组平滑肌细胞和成纤维细胞体积较大、形态不规则。与正常年轻组相比,老年组前列腺外周带成纤维细胞存在明显老化和肌化改变,部分细胞内与蛋白合成相关的细胞器粗面内质网发达,呈现肌成纤维细胞特征。与年轻组和老年组外周带相比,前列腺癌基质中功能更加活跃的肌成纤维细胞和胶原蛋白数量增加明显。Masson’s Trichrome染色支持超微观察到的基质胶原分布差异:年轻组<老年组<前列腺癌组。结论:不同年龄段前列腺外周带基质细胞超微结构间存在差异,老年组前列腺外周带和前列腺癌基质组织中具有活性的肌成纤维细胞的增加可能是造成老年前列腺癌高发和恶性进展的重要病理基础之一。