根据“我们的数据世界”（Our World in Data）的数据显示，截至2019年，肝癌死亡率在中国所有癌症死亡中排名第四。根据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）的统计，2020年全球有1929万新发癌症病例，其中中国有457万新病例。其中，肝癌全球有91万新病例，中国大约有41万例，占全球病例的45%。在剑桥大学Broutier等人2017年发表的一项研究中，开发了一种与原发性肝细胞癌（PLC）非常相似的新型类器官。这一成就极大地增进了对肝癌病理生理学的理解，并在药物筛选方面取得了显著进展。该研究结果发表在《自然医学》杂志上。

图1：数据来源“我们的数据世界”（Our World in Data）

类器官是从干细胞、祖细胞、肿瘤细胞等衍生的三维细胞培养物，它们在体外培养并具有一定的空间结构组织，类似于组织。作为疾病模型，与传统的二维疾病模型相比，类器官提供了一个更接近体内环境的条件，有助于阐明疾病进展、稳态和发病机制。类器官主要由成体干细胞或肿瘤样本在适宜的培养条件下构建。与细胞外基质（ECM）混合，或基质胶，是提供类器官三维生长支架的关键步骤之一。基质胶的主要成分包括层粘连蛋白、IV型胶原、肝素硫酸蛋白多糖（HSPGs）和nidogen，以及在EHS肿瘤中天然存在的生长因子、组织型纤溶酶原激活剂等其他生长因子。它为组织和细胞提供了支持、拉伸强度和支架支持。由Yeksa Biotechnology开发和生产的Arcegel基质胶不含LDEV（乳酸脱氢酶升高病毒），内毒素含量极低，并且经过彻底的支原体检测以确保无支原体污染，包括不同类型如基础浓度、高浓度、低生长因子等的基质胶 。

应用方向

产品特点

高安全性：无LDEV（乳酸脱氢酶升高病毒）

多种浓度范围：浓度范围从8到20毫克/毫升

良好的批间稳定性：严格的生产质量检验流程确保不同批次之间的性能稳定

低内毒素：内毒素含量小于8 EU/毫升

污染物检测：经检测无支原体、细菌和真菌残留

高产量：产量超过50升/月

良好的兼容性：与任何类型的细胞培养基兼容
 

肝细胞癌类器官构建

实验步骤

1. 将移液枪头置于冰上预冷，将基质凝胶在冰上或4°C下解冻，并将24孔细胞培养板预热至37°C。

2. 收集处于对数生长期的HepG2细胞，用PBS轻轻冲洗，并用胰酶消化细胞。

3. 消化后，制备并收集单细胞悬浮液，以1500转/分钟的速度离心3分钟，弃去上清液，并将细胞在DMEM完全培养基中重悬，调整细胞浓度至1.0×10^6细胞/毫升。

4. 细胞接种：在冰上将解冻的基质凝胶与调整浓度的单细胞悬浮液按1:1比例混合，轻轻吹打混合。使用预冷的200μL移液枪头，将40-50μL混合单细胞悬浮液垂直滴入预冷的24孔板中，形成拱形的细胞滴。

5. 在37°C、5% CO2饱和湿度的细胞培养箱中稳定30分钟后，向每个孔中加入500-2mL肝细胞癌类器官完全培养基，继续培养。

6. 每天观察并拍照记录，大约5-7天后可以观察到均匀的肝细胞癌类器官。
 

实验结果

图2 培养5天后来自HepG2细胞系的类器官培养结果。

常见问题解答

1. 在处理基质凝胶时应采取哪些预防措施？

所有操作应在无菌环境中进行，使用预冷的移液管以确保基质凝胶呈均匀的糊状。

2. 如何分装、冷冻和使用基质凝胶？

解冻后，Arcegel基质凝胶可以分装到多个小管中，所有分装都应使用预冷的冷冻管，快速冷冻并储存，以避免反复冻融。

3. 在不同孔板中培养类器官需要多少体积的基质凝胶和培养基？

类器官通常在24孔板中以50μl/滴的基质凝胶进行培养，然后加入500~800μl的培养基覆盖滴液。在96孔板中，使用10μl/滴的基质凝胶，然后加入200μl的培养基覆盖滴液。在6孔板中，每个孔可以接种多个50μl的滴液，然后加入2~3ml的培养基覆盖滴液。
 

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