GFHDT: 高通量視網膜類器官：為治療開發帶來新視野

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一個具有重大影響的微型視網膜

想像一下在培養皿中培育出數千個微小的、自我組織的“眼睛”——視網膜類器官，它們能夠類比人類視覺的複雜性。 這正是Magdalena Renner博士實驗室的現實。 在那裡，尖端的幹細胞技術和組織工程正在彙聚，以解鎖治療致盲疾病的新方法。 在Technology Networks最近舉辦的“2025年疾病建模創新”研討會上，Renner博士詳細介紹了她的團隊如何克服視網膜類器官生產中的長期障礙，實現大規模藥物測試和長期疾病建模。

從零開始構建視網膜

視網膜是人體中最複雜的組織之一，包含超過100種細胞類型，排列成多層網路。 在諸如視網膜色素變性、年齡相關性黃斑變性（AMD）和青光眼等疾病中，特定的視網膜細胞退化，常常導致永久性視力喪失。 為了類比這些疾病條件，Renner博士的實驗室使用人類誘導多能幹細胞（iPSCs）生成視網膜類器官——這些微小的球形組織模仿了人類視網膜的結構和功能。 這些類器官包含所有主要的視網膜細胞類型，包括桿狀和錐狀光感受器、雙極細胞、穆勒膠質細胞和視網膜色素上皮（RPE）細胞。 通過單細胞RNA測序，Renner博士的團隊驗證了“類器官細胞類型在轉錄組上與成人人類視網膜細胞相似”，並且關鍵的是，疾病基因在相同的細胞類型中表達。 這使得視網膜類器官成為疾病建模和治療篩選的理想平臺。

從三個到數千：擴大類器官生產規模

雖然科學界早已認識到類器官的潛力，但以一致的品質大規模生產它們一直是一個挑戰，直到現在。 最初，Renner博士只能在每個孔中生成三個視網膜類器官。 然而，通過引入兩個關鍵創新——控制胚胎體（EB）形成和「棋盤格刮取」——她的實驗室現在每個孔中可以生成數千個類器官。 胚胎體步驟被證明是關鍵。 “胚胎體的大小對我們視網膜類器官分化協議的結果非常重要，”她指出。 一些iPSC系對初始大小高度敏感，影響類器官的產量和品質。 通過將單個細胞接種到瓊脂糖微孔陣列中，團隊標準化了胚胎體的形成，極大地提高了可重複性。 刮取也取代了耗時的手動顯微解剖。 “我曾為我們的單細胞RNA測序解剖類器官好幾天，然後大多數結果表明它們並沒有很好地發育，”Renner回憶道。 通過棋盤格刮取，她現在可以在短時間內收穫數百個健康的類器官。

篩查保護視力的化合物

隨著高通量生產到位，Renner博士的實驗室轉向了篩查。 他們與諾華公司的FAST實驗室合作，測試了一個包含2,700種化合物的庫，尋找能夠保護錐形光感受器——負責日光和顏色視覺的細胞的藥物。 通過剝奪類器官的葡萄糖來誘導錐形細胞退化，類比代謝應激。 團隊使用病毒載體在錐形特異性啟動子下表達夜色春藥網官網�夜色春藥網線上網店�夜色春藥熱銷商品推薦�關於夜色春藥網�夜色春藥網獨家資訊�夜色春藥網半價購買�夜色春藥網配送方式�夜色春藥網全部商品�夜色春藥網必買商品�夜色春藥網LINE直購�夜色春藥網折扣活動綠色螢光蛋白，從而實現隨時間的活體成像。 “在低葡萄糖培養基中...... 錐形光感受器正在死亡，「Renner報告稱，大約在一周內損失了40%。 一些化合物減緩了錐形細胞的死亡，而另一些則加速了其死亡。 兩種候選藥物，被命名為“錐形細胞拯救激酶抑製劑1和2”，在7天和14天時顯著增加了錐形細胞的存活率。 後續的激酶譜分析表明，它們的可能靶點分別是酪蛋白激酶1和MAP激酶11——這為靶向神經保護療法打開了大門。

HistoBrick的革命

為了更詳細地瞭解類器官，組織學是必不可少的，但傳統的切片方法速度慢、容易出錯且浪費資源。 於是，「HistoBrick」誕生了，這是一種與瑞士電子與微技術中心（CSEM）合作開發的3D列印嵌入模具。 “我們開發了HistoBrick用於冷凍切片，以提高類器官組織學的通量，”Renner解釋說。 Renner博士的團隊的這一創新允許在單個塊中平行切片多達16個類器官，大幅減少了成本和工作量。 重要的是，通過位置保留類器官的身份，實現了多重分析。 標準的嵌入材料如OCT損害了光感受器的精細外段。 團隊找到了更好的解決方案：一種紫外線固化明膠和PEG-DA混合物，能夠保持形態並實現精確切片。 “使用HistoBrick，我們能夠分析培養了近兩年的類器官，”Renner分享道。 令人驚訝的是，它們在98周時仍顯示出分層結構和存活的光感受器。

邁向衰老模型及其他

一個意外的發現是，在較老的類器官中存在移位的錐形光感受器——這一特徵讓人聯想到人類視網膜老化時的變化。 “視網膜類器官可能也可用作模擬視網膜衰老某些方面的模型，”Renner提出。 這將視網膜類器官不僅定位為治療遺傳性視網膜疾病的工具，還定位為研究與年齡相關退化和測試長期藥物效果的工具。

未來的道路

儘管取得了顯著進展，但挑戰依然存在。 類器官缺乏血管化，視網膜節細胞早期退化，限制快速起效男士助勃�掌控時間延時噴霧�淫蕩春藥水�自然加碼陰莖增大�草本配方補腎壯陽�點燃欲火男士催情

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了它們在某些疾病模型中的應用。 增強類器官的結構和功能性——可能是通過共培養系統或改進的分化協定——是下一步的關鍵。 Renner博士還在努力實現類器官選擇和培養的自動化，以解決勞動密集型步驟和變異問題。 有人必須來。 所以將類器官放在一些自動化培養平臺上會有説明，“她指出，強調了持續創新的必要性。 她對領域的建議是：「每個專案都需要根據問題來定製類器官。 “無論是篩查、移植還是建模衰老，視網膜類器官都證明瞭其靈活性、可擴展性和驚人的韌性。