类器官相关研究最新进展（2025年7月）

【1】Nature Immunology：蝙蝠类器官揭示抗病毒免疫机制；

5月21日，维也纳生物中心研究团队在《Nature Immunology》发表研究，利用埃及果蝠组织构建了呼吸道和肠道类器官模型，解析蝙蝠上皮免疫应答的关键特征。研究建立了蝙蝠鼻腔、支气管、肺泡及小肠的气液界面（ALI）培养和三维类器官模型，再现了体内上皮的细胞多样性。单细胞RNA测序显示，蝙蝠呼吸道类器官包含多种细胞类型，小肠类器官则模拟了体内上皮结构。蝙蝠类器官在未受IL-13刺激时杯状细胞稀少，提示体内环境信号对上皮分化的调控作用。

与人类类器官相比，蝙蝠上皮细胞组成性高表达天然免疫效应分子，包括干扰素刺激基因（ISGs）和补体系统成分。其中，Ⅰ型干扰素IFNε的组成性表达尤为显著，通过免疫荧光证实其在蝙蝠小肠绒毛和呼吸道基底细胞中的定位。CRISPR–Cas9敲除IFNE基因后，蝙蝠小肠类器官的基础ISG表达降低，对水疱性口炎病毒（VSV）的易感性增加，证实IFNε在组成性抗病毒准备中的作用。

【2】Signal Transduction and Targeted Therapy：褪黑素与PGE2协同促进肠道类器官再生

2025年5月19日，韩国釜山大学研究团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表研究，揭示褪黑素与前列腺素E2（PGE2）联合可显著激活YAP信号通路，促进肠道上皮细胞再生。肠道在炎症或化疗损伤时依赖复苏干细胞（RSCs）再生，而PGE2是RSCs的重要激活因子。研究发现，褪黑素不仅能激活YAP信号、诱导类器官静息，还能协同PGE2提升RSC数量和修复效果。

该研究发现褪黑素不仅调节睡眠，还在肠道修复中发挥关键作用，通过激活YAP信号、诱导静息状态和重塑内分泌细胞干性，协同PGE2增强RSC生成与组织再生能力，为肠道损伤后的再生治疗提供了新的分子靶点与联合干预策略。

【3】Advanced Science：新型类器官模型助力阿尔茨海默病研究

2025年5月8日，清华大学深圳国际研究生院吴耀炯团队在《Advanced Science》发表研究，开发了一种基于旋转生物反应器构建微球皮肤类器官的方法。该类器官由核-壳结构组成，模拟双层皮肤结构，壳由人角质形成细胞组成，核包含人真皮成纤维细胞和胶原蛋白。通过两步法构建：首先形成核心，随后与HaCaT细胞共培养形成表皮壳。优化后，HaCaT细胞在21天内形成7层异质性表皮结构，维持高E-钙粘蛋白表达和细胞连接完整性。

【4】Molecular Psychiatry：开发了一种基于人类多能干细胞（hPSC）的血管化神经免疫类器官模型

2025年5月2日，普渡大学研究团队在《Molecular Psychiatry》发表研究，开发了一种基于人类多能干细胞（hPSC）的血管化神经免疫类器官模型，成功复现了散发性阿尔茨海默病（sAD）的核心病理特征，并验证了其在药物研发中的应用潜力。这一模型整合了神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞和血管内皮细胞，通过共培养形成具有功能性血管网络和神经免疫互作的类器官。利用sAD患者尸检脑组织提取物处理类器官，4周内诱导出Aβ病理、tau蛋白病理、神经炎症与突触损伤等核心病理特征。蛋白质组学分析显示，模型中差异表达的蛋白与人类AD脑组织蛋白特征高度重叠，验证了模型的临床相关性。

【5】Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis：揭示了营养不良与肝脏中过氧化物酶体和线粒体变化的密切关系

格罗宁根大学研究团队在《Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis》发表研究，揭示了营养不良与肝脏中过氧化物酶体和线粒体变化的密切关系。研究发现，低氨基酸环境下培养的肝类器官会出现过氧化物酶体减少和线粒体功能障碍。通过小鼠肝类器官模型，研究发现长时间（96小时）的氨基酸限制会显著降低过氧化物酶体膜蛋白PMP70、ACOX1和过氧化氢酶的水平，减少过氧化物酶体数量，并激活自噬通量。自噬的增加可能是细胞器减少的原因之一。

【6】Science重磅：华人团队破解类器官关键难题，培养出具有逼真血管网络的心脏和肝脏类器官

2025-06-10报道，近日，斯坦福大学医学院吴庆明（Joseph C. Wu）教授团队在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了题为：Gastruloids enable modeling of the earliest stages of human cardiac and hepatic vascularization 的研究论文。 该研究开发了一种将人类多能干细胞（hPSC）培养为血管化心脏类器官和血管化肝脏类器官的方法，克服了类器官领域的重大瓶颈，不仅能够让类器官长得更大，还能使其达到更成熟阶段，从而使其作为生物模型更具实用性，不仅可用于研究心脏和肝脏发育，还可用于研究药物暴露对人体器官发育的影响

论文通讯作者吴庆明教授表示，未来，或许可以从患者自身的干细胞培育出血管化的心脏类器官，并通过外科手术植入心脏中，以替换受损或缺失的心肌组织。类器官有了有血管系统，就能与宿主的血管系统相连，这样植入后存活的机会就会更大。

原文：doi/10.1126/science.adu9375

【7】类器官之父最新论文：利用人类气道黏膜下腺体类器官研究炎症和感染

2025-06-15报道，2025 年 6 月 12 日，Hans Clevers 教授团队（林琳为第一作者兼共同通讯作者）在 Cell 子刊 Cell Stem Cell 上发表了题为：Human airway submucosal gland organoids to study respiratory inflammation and infection 的研究论文。 该研究开发了人类气道黏膜下腺体（SMG）类器官，用于研究呼吸系统炎症和感染。

该研究的亮点： 人类支气管组织来源的黏膜下腺体类器官的培养； ANPEP/CD13 是腺体分泌细胞的特异性标志物； 慢性阻塞性肺疾病（COPD）相关的细胞因子引发不同的炎症反应； 人类 α 冠状病毒 229E（HCoV-229E）主要感染腺体分泌细胞。

【8】Nature子刊：华人学者开发巨噬细胞增强型类器官

2025-06-22报道，荷兰伊拉斯姆斯大学医学中心潘秋卫教授团队在 Nature 子刊 Nature Biomedical Engineering 上发表了题为：Macrophage-augmented organoids recapitulate the complex pathophysiology of viral diseases and enable development of multitarget therapeutics 的研究论文。 该研究开发了巨噬细胞增强型类器官（MaugO），可重现病毒感染疾病的复杂病理生理过程，并有助于开发多靶点疗法。

在这项最新研究中，研究团队通过将巨噬细胞整合到从人类肝脏组织培养出的原代类器官中，构建了巨噬细胞增强型类器官（Macrophage-augmented Organoid，MaugO）。

该研究还表明，当与促炎性巨噬细胞整合时，巨噬细胞增强型类器官（MaugO）会重现由戊型肝炎病毒感染引发的炎性细胞死亡的特征。此外，研究团队还在 MaugO 中展示了开发多靶点疗法的概念验证，这种疗法能够同时针对病毒、炎症反应以及由此引发的炎性细胞死亡。

【9】Science：新研究开发出世界上最全面的蝙蝠类器官平台

2025-05-29报道，由韩国基础科学研究所（IBS）领导的一个研究小组与国际合作者共同创建了世界上最全面的蝙蝠类器官平台。相关研究结果发表在Science杂志上。 这些 “微型器官”是从亚洲和欧洲发现的五个常见蝙蝠物种中培育出来的，代表了四个不同的器官——气道、肺部、肾脏和小肠。 IBS基因组工程中心主任 Koo Bon-Kyoung 说，“在实验室中重建蝙蝠器官的生理结构，让我们能够以前所未有的细节探索人畜共患病病毒——那些从动物跳到人类身上的病毒，是如何工作的。”

这种蝙蝠类器官平台标志着传染病研究进入了一个新时代，使人们有可能在与现实生活密切相关的环境中安全有效地研究危险的病毒。科学家们第一次可以利用来自多个物种和器官的蝙蝠组织来筛选新病毒、评估其风险并测试药物。 IBS韩国病毒研究所所长 Choi Young Ki 博士说，“有了这些标准化和可扩展的蝙蝠类器官，我们就能系统地识别新型起源自蝙蝠的病毒，并筛选出针对具有流行潜力的病原体的候选抗病毒药物。”

原文：DOI: 10.1126/science.adt1438.

【10】Nature Methods：解锁类器官“数字孪生”！高速、精准的3D分析新范式

2025-05-20报道，5月14日《Nature Methods》的研究报道“Digitalized organoids: integrated pipeline for high-speed 3D analysis of organoid structures using multilevel segmentation and cellular topology”，正是为解决这一“痛点”量身打造的！研究人员构建了一套创新性的集成化管线（integrated pipeline）和配套的软件3DCellScope，利用人工智能（AI）和图像分析技术，实现了对类器官结构的高速3D分析。这套系统不仅能精准分割细胞核（nuclei）、细胞（cells）和整个类器官（organoid）这三个层级，更能提取丰富的形态学和拓扑学描述符（descriptors），量化细胞在三维空间中的“站位”和“邻里关系”。从经典应激（osmotic stress）下细胞形态的改变，到不同微环境如何塑造细胞“社区”模式，再到在模拟微重力（microgravity）这样的极端条件下发现细胞形态的微妙响应——这项工作展示了这套“数字化类器官”方法的强大能力和广泛潜力，为我们开启了以前所未有的视角探索复杂3D细胞世界的大门。

【11】Nature头条：华人学者利用类器官技术，让小鼠体内长出人类细胞

2025-06-18报道，2025 年 6 月 16 日，国际顶尖学术期刊 Nature 在其官网头条报道了一项来自 MD 安德森癌症中心沈西凌教授的研究——培育出了体内器官中包含人类细胞的小鼠。 该研究使用了一种便捷且令人意外的方法实现这一点——将人类细胞（以类器官的形式）直接注射到怀孕小鼠的羊水中，这些类器官会进入它们本应所属的器官中，从而让小鼠幼崽的肠道、肝脏和大脑中出现了少量的人类细胞，并能够稳定存在。

【12】Biomaterials：关节响、疼得难受？新型仿生软骨类器官来帮忙，模拟真软骨实现精准修复！

2025-05-15报道，近期，发表于Biomaterials的一项研究A multi-gradient organoid of articular cartilage with bionic matrix microenvironment，为关节软骨修复提供了极具潜力的解决方案——一种具有仿生基质微环境的多梯度关节软骨类器官。

该研究团队通过控制胶原水凝胶中纤维的取向，构建出从表层平行排列到深层随机分布的梯度结构，同时建立了硫酸软骨素的浓度梯度，模拟天然软骨的成分。将软骨细胞包裹在这个结构中，形成了“软骨类器官”。

综合来看，这项研究通过塑性压缩调控胶原纤维取向、引入硫酸软骨素梯度，成功构建了仿生关节软骨类器官。该类器官在体外和体内均展现出优异的性能，能够有效模拟天然软骨的异质性特征，促进软骨组织的成熟和再生。这一成果为关节软骨修复提供了新的策略和方向，有望改善众多关节疾病患者的生活质量，在未来的临床应用中具有巨大的潜力。相信随着研究的深入和技术的发展，这一创新成果将为更多饱受关节病痛折磨的患者带来希望，推动关节软骨修复领域的进一步发展。

原文：doi:10.1016/j.biomaterials.2025.123393

【13】干细胞“变”输尿管！Nat Commun成功用多能干细胞体外构建具蠕动功能的输尿管类器官

2025-06-25报道，近日，Nat Commun刊登的一项重磅研究In vitro generation of a ureteral organoid from pluripotent stem cells，首次实现了从鼠和人多能干细胞体外诱导输尿管基质祖细胞（SPs），并成功构建具有生理功能的输尿管类器官，为泌尿系统疾病研究与再生医学发展带来了革命性突破。

研究团队以小鼠胚胎后中间中胚层（posterior intermediate mesoderm）的输尿管基质祖细胞发育过程为模板，设计了一套精妙的体外诱导方案。通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，研究者深入解析了胚胎不同发育阶段（E11.5、E13.5、E15.5）肾脏基质细胞的分子特征，成功鉴定出腹侧SPs（ventral SPs）的特异性标记基因，如Tbx18、Gata2、Foxf1及Itga8等。谱系追踪实验进一步证实，腹侧SPs起源于E9.5胚胎的Osr1+后中间中胚层，为体外诱导提供了精准的细胞谱系依据。

这项研究首次系统性揭示了输尿管基质祖细胞的发育程序，建立了从多能干细胞到功能性输尿管类器官的完整诱导体系。从基础研究角度，该技术为解析输尿管发育过程中间充质-上皮相互作用的分子机制提供了强大工具；在转化医学领域，其不仅为输尿管发育异常相关疾病（如肾积水、输尿管梗阻）的病理研究和药物筛选奠定了基础，更朝着构建具备尿液引流功能的“完整肾脏类器官”迈出了关键一步。

原文：doi:10.1038/s41467-025-60693-6

【14】Trends in Biotechnology：体外“创造”人类大脑已不再遥不可及！一文读懂脑类器官的“进化史”

2025-06-06报道，

doi: 10.1016/j.tibtech.2025.02.009.

【15】J Nanobiotechnology最新研究用单个BMSC软骨类器官，借天然血管环境修复受损骨软骨

2025-05-26报道，近期发表于J Nanobiotechnology的一项研究Single BMSC-derived cartilage organoids for gradient heterogeneous osteochondral regeneration by leveraging native vascular microenvironment，为这一难题的攻克带来了新的曙光。

该研究聚焦于利用单个骨髓间充质干细胞（BMSC）衍生的软骨类器官，借助骨软骨组织内自然的血管化梯度，实现梯度异质性骨软骨再生。研究人员首先从兔子体内成功分离出BMSCs，并通过体外三维软骨诱导培养，获得了软骨类器官。

这项研究成功证明了利用单个BMSC衍生的软骨类器官实现梯度异质性骨软骨再生的可行性和有效性。通过巧妙借助骨软骨组织内自然的血管化梯度，研究人员成功引导软骨类器官在不同微环境下分别向软骨细胞和成骨细胞分化，实现了软骨和骨的同时再生。这一研究成果为骨软骨损伤的修复提供了全新的策略，有望推动再生医学和组织工程领域的进一步发展，为广大骨软骨损伤患者带来康复的新希望。

原文：doi:10.1186/s12951-025-03403-0

【16】Biomedicines研究发现腺病毒和腺相关病毒载体可高效转导肺类器官

2025-05-13报道，近期，发表于Biomedicines的一项研究Lung Organoids from hiPSCs Can Be Efficiently Transduced by Recombinant Adeno-Associated Viral and Adenoviral Vectors，为CF基因治疗带来了新的曙光。该研究聚焦于重组腺病毒（rAdV）和腺相关病毒（rAAV）载体，探索其在将转基因递送至肺类器官（LOs）方面的潜力，旨在为未来CF基因治疗的发展奠定基础。

这项研究明确了rAdV血清型5和rAAV血清型6、9对肺类器官基底细胞和分泌细胞具有高嗜性，能够高效地将转基因递送至这些细胞。这一成果为CF等单基因肺部疾病的基因治疗开发提供了重要的理论依据和实践基础，让我们在攻克囊性纤维化等疑难病症的道路上又迈出了坚实的一步，也为未来基因治疗领域的发展带来了新的希望。相信随着研究的不断深入，这些研究成果将逐渐从实验室走向临床，为广大患者带来真正有效的治疗方案。

原文：doi:10.3390/biomedicines13040879

【17】Front Cell Dev Biol：灵长类胰腺惊现"化学哨兵"！类器官研究揭示簇细胞如何通过苦味感知守护胰腺健康

2025-05-26

报道，近日，东京农业大学联合京都大学团队在Front Cell Dev Biol发表研究Generation and functional characterization of tuft cells in non-human primate pancreatic ducts through organoid culture systems，首次利用非人类灵长类（猕猴）胰腺导管类器官模型，系统揭示了簇细胞（Tuft Cells）的分化规律与功能特性，为胰腺疾病研究开辟了新路径。

doi:10.3389/fcell.2025.1593226

【18】Adv Sci：芯片“种”出预血管化肝胆类器官！有望像“补丁”一样修复受损肝脏和胆管组织

2025-05-15报道，近期，Adv Sci发表了一项重要研究High-Throughput Formation of Pre-Vascularized hiPSC-Derived Hepatobiliary Organoids on a Chip via Nonparenchymal Cell Grafting为肝脏类器官的研究和应用带来了新的突破。这项研究由众多科研人员共同完成，他们开发了一种创新策略——非实质细胞移植（NCG），成功实现了在不影响肝脏上皮细胞特化的情况下，大规模制备预血管化的人肝胆类器官（vhHBOs），为组织工程和再生医学提供了新的技术路径。

此次研究的核心就是开发的非实质细胞移植（NCG）策略。研究人员利用微加工六边形紧密排列腔阵列（mHCPCA）芯片，在无基质胶的环境中，将人诱导多能干细胞（hiPSCs）分化为人类前肠干细胞（hFSCs），进而培育出人类肝胆类器官（hHBOs）。

这项研究通过非实质细胞移植策略制备的vhHBOs，不仅能大量生产，而且尺寸均匀，具备修复肝脏组织和胆管损伤的双重能力，为肝脏移植中肝脏和胆管损伤的治疗带来了新的希望。相信在未来，随着研究的不断深入，这一成果将为肝脏疾病的治疗开辟新的道路，让更多深受肝脏疾病困扰的患者受益。

原文：doi:10.1002/advs.202407945

【19】Biomaterials：GelMA水凝胶“大显身手”，调刚度助肾脏类器官蜕变，模拟疾病开启肾病研究新篇章

2025-05-13报道，近期，发表于Biomaterials的一项研究Tuneable gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels for the directed specification of renal cell types for hiPSC-derived kidney organoid maturation，为解决这些问题提供了新的思路。

该研究聚焦于一种半合成的明胶甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶，旨在探究其对hiPSCs衍生肾脏类器官生长和分化的影响。研究人员通过控制GelMA溶液浓度，制备出具有不同机械强度的水凝胶，这些水凝胶的机械稳定性在长时间培养过程中表现出色。

这项研究首次报道了GelMA水凝胶在hiPSCs衍生肾脏类器官分化中的应用。GelMA水凝胶具有可精确调控的机械性能、良好的批次间重复性以及在培养过程中的物理化学稳定性，为研究细胞命运决定和类器官成熟过程中的生物物理环境提供了有力工具。通过优化机械环境，GelMA水凝胶能够促进肾脏类器官中细胞类型的成熟，尤其是足细胞的成熟，并为模拟糖尿病肾病等疾病的纤维化过程提供了新的体外模型。这一研究成果为肾脏疾病的研究和治疗开辟了新的方向，有望推动再生医学领域的进一步发展，为肾脏疾病患者带来更多的治疗希望。

doi:10.1016/j.biomaterials.2025.123349

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【20】Small：从干细胞到“迷你皮肤”，人类诱导多能干细胞成功培育出含毛囊、汗腺的皮肤类器官

2025-05-19报道，近期，发表于Small的一项研究Development of Physiologically Relevant Skin Organoids from Human Induced Pluripotent Stem Cells，在利用hiPSCs培育皮肤类器官（SKOs）方面取得了重要进展。

在这项研究中，科研人员使用了3种hiPSC系（C32、P111和P112）来培育SKOs。他们开发了一种优化的培养方案，并与现有方案对比，旨在探究不同hiPSC系来源的SKOs在发育和成熟过程中的差异。

这项研究开发的优化方案，成功利用hiPSCs培育出功能更完善的SKOs，不仅能形成毛发，还包含默克尔细胞、汗腺等重要结构。这一成果为研究人类皮肤发育、疾病建模和重建手术提供了重要平台，有望推动皮肤再生医学的发展，为皮肤创伤修复和相关疾病治疗带来新的希望。相信在未来，随着研究的不断深入，这些皮肤类器官将在临床治疗中发挥更大的作用，帮助更多皮肤疾病患者恢复健康。

doi:10.1002/smll.202304879