隨著誘導多能干細胞(iPSC)技術的不斷突破,科學家們正逐步實現從細胞重編程到功能性肝臟組織構建的跨越。最近研究顯示,2025年日本慶應義塾大學醫學院Toshiro Sato研究團隊在Nature(IF=50.5)上發表的成果尤為矚目——他們首次從成人肝細胞中培養出具有代謝功能的類器官,實現肝類器官連續生長三個月并維持半年分化能力,為肝移植和疾病治療開辟了全新路徑[1]。這一突破不僅解決了肝細胞體外擴增與功能維持的國際難題,更通過異種移植成功恢復小鼠肝功能,驗證了其臨床轉化潛力。
為此我們特地準備了經近岸蛋白內部科學家實操驗證的hPSC來源肝臟類器官的培養實驗流程,助力廣大科研伙伴養肝無憂~
實驗流程
01 準備工作
A:提前準備hPSC細胞、提前預冷冰盒及所需無菌吸頭、離心管;
B:分裝NovoMatrix基質膠:提前將基質膠放在4℃過夜融化,用預冷過的冰盒盛放并轉移到生物安全柜內,按照500μL/支分裝后凍存在-80℃冰箱,避免反復凍融;
C:配制干細胞鋪底液:使用預冷的hPSC完全培養基按照1:100(v/v)稀釋干細胞專用基質膠(Cat#NMS-G);
D:準備hPSC完全培養基
E:配置各培養階段所需的分化培養基,配制好的完全培養基在使用前需要37℃預熱或平衡至室溫
| 各培養階段添加的細胞因子組分及用量 | ||
| 目錄號 | 產品名稱 | 用量參考 |
| 內胚層分化培養基 | ||
| C687 | Recombinant Human/Mouse/Rat Activin A | 100ng/mL |
| C22R | Recombinant Human Wnt3a V3 | 50ng/mL |
| 肝祖分化培養基 | ||
| C046 | Recombinant Human FGF basic | 10ng/mL |
| CR93 | Recombinant Human BMP4 | 20ng/mL |
| 肝實質類器官分化培養基 | ||
| CX83 | Recombinant Human R-Spondin1 | 250ng/mL |
| C029 | Recombinant Human EGF | 50ng/mL |
| CJ72 | Recombinant Human HGF | 20ng/mL |
| C099 | Recombinant Human OSM | 20ng/mL |
提示:細胞因子種類及用量僅供參考,可根據實際反應體系進行調整
02 培養流程
A、hPSC傳代培養(以6孔板為例)
(1)取1mL干細胞鋪底液加入一個孔中,搖晃均勻覆蓋皿底,置于37℃恒溫培養箱中處理1h;
(2)取出在hPSC完全培養基中維持培養且匯合度達到85%-90%的hPSC,吸出培養基,加入1mL D-PBS洗一次,吸出后加入1mL干細胞消化液,搖晃均勻,置于37℃恒溫培養箱中消化5min;
(3)消化完成后,加入1mL hPSC完全培養基,輕輕吹下細胞,轉移至15mL離心管中,離心1000rpm,3min;
(4)吸出鋪底的基質膠溶液,每個六孔板加入2mL hPSC完全培養基;
(5)去上清,加入1mL hPSC完全培養基重懸細胞,按1:6-1:10的比例傳代,并加入終濃度為5μM的Y-27632,輕輕晃勻,置于37℃恒溫培養箱中培養。
B、定型內胚層分化
(1)培養hPSC至接合密度為80%左右,去除孔中培養基并加入2mL內胚層分化培養基,培養72h;

Figure 1.誘導3天后細胞狀態
C、肝祖細胞
(1)去除內胚層分化培養基,加入2mL 肝祖分化培養基,培養24h后,應出現零散分布的局部細胞應出現凝聚現象,且每天增多,至第9-10天在培養體系中會出現少量的懸浮;

Figure 2.誘導9天后細胞狀態
(2)Day10:加入1mL 干細胞消化液,將孔中細胞團解離成單細胞;
D.肝祖細胞包埋與肝祖類器官培養
(1)包埋前,將NovoMatrix類器官專用基質膠(Cat#NMO-G-PF)在4℃下解凍過夜;
(2)在37℃培養箱中加熱24孔板;
(3)根據收集球體的數量,加入合適量基質膠使每40μL基質膠中含有3000-10000個左右的肝祖細胞,輕輕混勻;
注意:基質膠占比不低于70%
(4)按照24孔板每孔40μL種板,37℃倒置凝固20min;
(5)加入500μL的肝祖分化培養基培養,每三天更換一次培養基;

Figure 3.肝祖類器官形態圖
E.肝祖類器官誘導培養為肝實質類器官
(1)將肝祖類器官用干細胞消化液解離成單細胞,按照每孔10000~20000個細胞接種24孔板;
(2)在37℃培養箱中加熱24孔板;
(3)加入500μL的肝實質分化培養基培養,每三天更換一次培養基,后續可進行免疫熒光等鑒定;

Figure 4.肝實質類器官形態圖
近岸蛋白可提供科研級和GMP級hPSC誘導培養肝臟類器官所需細胞因子,高活性、低內毒素、高批間一致性;同時提供成體組織來源的肝臟類器官完全培養基,包括擴增培養基和分化培養基,助力肝臟類器官體外培養。
產品數據
肝臟類器官關鍵培養因子:HGF

Measured by its ability to induce IL-11 secretion by Saos2 human osteosarcoma cells. The specific activity is ≥ 1.0 × 106 IU/mg (QC verified).
肝臟類器官關鍵培養因子:R-Spondin1

Measured by its ability to induce Topflash reporter activity in 293FT human embryonic kidney cells.The specific activity of recombinant human R-Spondin1 is ≥2.0 x 105 IU/mg.(QC verified)
肝臟類器官關鍵培養因子:Activin A

Measured by its ability to induce SMAD signaling in 293-Activin A Res cells. The ED50 for this effect is 1-5 ng/mL.(QC verified).
肝臟類器官關鍵培養因子:Wnt3a V3

Measured by its ability to induce Topflash reporter activity in HEK293T human embryonic kidney cells.The ED50 for this effect is 20-80 ng/ml(QC verified).
產品信息
| 目錄號 | 產品名稱 |
| C687 | Recombinant Human/Mouse/Rat Activin A |
| C22R | Recombinant Human Wnt3a V3 |
| C046 | Recombinant Human FGF basic |
| CR93 | Recombinant Human BMP4 |
| CX83 | Recombinant Human R-Spondin1 |
| C029 | Recombinant Human EGF |
| CJ72 | Recombinant Human HGF |
| C099 | Recombinant Human OSM |
| OCMHN01 | Liver organoid expansion medium |
| OCMHN02 | Liver organoid differentiation medium |
| 目錄號 | 產品名稱 |
| GMP-C099 | Recombinant Human OSM |
| GMP-C687 | Recombinant Human Activin A |
| GMP-C046 | Recombinant Human FGF basic |
| GMP-CX83 | Recombinant Human R-Spondin1 |
| GMP-C029 | Recombinant Human EGF |
| GMP-CJ72 | Recombinant Human HGF |
參考文獻
[1]Igarashi, Ryo et al. “Generation of human adult hepatocyte organoids with metabolic functions.” Nature, 10.1038/s41586-025-08861-y. 16 Apr. 2025, doi:10.1038/s41586-025-08861-y
