農業動物腸道類器官研究進展

■王修啟 謝文文 周加義

（華南農業大學動物科學學院，廣東省動物營養調控重點實驗室，國家生豬種業工程技術研究中心，廣東廣州 510642）

腸道類器官（Intestinal organoids，IOs）是干細胞或含有干細胞的隱窩在體外不斷增殖分化形成的與腸上皮組織結構和功能相似的三維細胞復合體[1]。小腸干細胞位于該微型空心組織隱窩狀“出芽”頂端，其子代短暫擴增細胞及吸收細胞、杯狀細胞和腸內分泌細胞等組成的成熟腸上皮細胞群延伸匯入海膽樣中央空腔中，并最終死亡后脫落入腸腔[2-3]。與傳統二維細胞相比，IOs包含多種細胞類型，展現了同類細胞分類聚集和空間特異性的細胞譜系定型，形成更加緊密的細胞間生物通信，反映干細胞復雜的分化模式，因此更接近體內小腸上皮生長狀態[4-5]。自Clevers 實驗室建立小鼠IOs 的長期體外培養方案以來，以豬為首的各種農業動物基于表皮生長因子（Epidermal growth factor，EGF）、Noggin和R-spondin（簡稱ENR培養基）創建了成分不盡相同的IOs培養體系[1]。雖然不同物種來源的腸道干細胞對生長因子的需求不同，但均體現對Wnt等信號的依賴，揭示維持干細胞驅動腸上皮組織更新所需的固有微環境組分[6-8]。IOs系統可被實時監控，通過控制培養條件和利用基因工程技術，可為農業動物腸道體外研究和飼料添加劑的精準評價提供更加便利的模型。

1 腸道干細胞微環境組成

腸道干細胞生活在隱窩中，并受隱窩中潘氏細胞（Paneth cell，PC）（與干細胞呈間隔排列）及其周邊腸間充質細胞和上皮下成纖維細胞（Intestinal subepithelial myofibroblasts，ISEMFs）的影響。……