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体外血管网络——hESC来源的血管类器官模型
2024-09-19 48

据《中国心血管健康与疾病报告2023》最新数据显示,心血管病(CVD)在我国居民中的发病率不断攀升,其致死率在城乡人群中均高居榜首。这一令人忧虑的现实强调了深化血管类疾病研究和开发有效治疗策略的紧迫性。

在此背景下,血管类器官技术作为一种前沿的体外模型,凭借其模拟真实血管结构与功能的卓越能力,展现出在血管疾病机制探索和个性化药物筛选等领域的巨大潜力和广泛应用前景。




凯发k8国际科技推出

hESC分化的血管类器官模型构建服务



凯发k8国际科技构建的血管类器官模型是在体外由人源胚胎干细胞(hESC)分化形成的与人体血管组织具有相似细胞组成的3D细胞簇。


模型优势


高仿生性

血管类器官模型包括内皮细胞、血管平滑肌细胞和周细胞,能够更真实地模拟体内血管的组织学和生物学特征。


• 疾病机制研究

可作为疾病模型,用于糖尿病、心血管疾病等血管疾病机制研究、药物筛选、毒性测试等。


• 构建周期短

交付周期大约为3周。


• 定制服务

可根据客户的项目需求定制服务内容,包括但不限于提供类器官构建与鉴定、药物筛选、切片成像等服务。无伦理问题和无供体来源限制。


服务列表


01 模型构建与鉴定服务

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02 基于血管类器官的药物筛选服务


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03 血管类器官切片成像服务

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模型性能


01 血管类器官分化明场图 

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hESC经分化后,第2天形成拟胚体(EB球);第8天EB球出芽;第15天形成具有血管网络的成熟血管类器官;继续用血管分化培养基培养,第18天形成单个成熟血管类器官。


02 免疫荧光鉴定

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同一批次的血管类器官分别进行免疫荧光染色的结果显示:内皮细胞标记物CD31、血管平滑肌细胞标记物α-SMA、周细胞标记物PDGFRβ呈阳性表达;右下角为钙黄绿素染色结果。


模型应用

01 血管类器官在糖尿病相关血管疾病研究中的应用

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http://doi.org/10.1038/s41586-018-0858-8

(文末免费获取原文)


2019年1月19日,奥地利科学院分子生物技术研究所的Penninger和Wimmer合作在Nature期刊上共同发表了一篇题为Human blood vessel organoids as a model of diabetic vasculopathy(IF:50.5)的研究论文。1、该研究首次使用人源iPSC和ESCs细胞,在培养皿中培养出3D的人体血管类器官,这些类器官包含内皮细胞和周细胞,并能够自发组装形成毛细血管网络,同时被基底膜包裹。2、将血管类器官移植到小鼠体内后,它们成功形成了稳定的灌注血管系统,包括动脉、小动脉和小静脉。3、在体外环境中将这些类器官暴露于高血糖条件和炎性细胞因子(模拟糖尿病)的环境中,观察到了血管基底膜的显著增厚现象。4、发现有抗糖尿病药物γ分泌酶抑制剂DAPT和体内Notch3阻断可以缓解阻止血管壁的增厚。血管类器官成为糖尿病血管病变建模与调控因子探索的理想平台。


02 血管类器官在微血管功能障碍机制研究中的应用

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http://doi.org/10.1038/s41467-023-41326-2

(文末免费获取原文)


2023年9月9日,伦敦国王学院的一个研究小组在Nature Communications期刊发表了一篇题为Human blood vessel organoids reveal a critical role for CTGF in maintaining microvascular integrity(IF:14.7)的论文。该团队利用iPSCs(诱导多能干细胞)成功分化出类似人体血管的类器官。这些类器官展现出了微血管系统中关键组成部分,包括内皮细胞、周细胞、基底膜和细胞外基质。研究重点探讨了结缔组织生长因子(CTGF)在维持微小血管结构完整性中的重要角色。


实验显示,当使用药物靶向糖酵解激活剂PFKFB3时,BVOs(血管类器官)快速发生重构,其表现为血管退行和周细胞覆盖率下降。由于这一发现,研究人员推测PFKFB3或许可以视作一种探索糖酵解失调引发的微血管功能障碍的工具。此外,研究还证明,通过使用重组CTGF治疗,可以显著恢复微血管的结构。该结果进一步确认了CTGF作为一种旁分泌调节因子,对保持微血管完整性至关重要。


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