类器官构建及分化



MasterAim® hPSC-肺类器官分化试剂盒用于类器官构建过程示意图:

第一阶段：2D分化阶段

D0：在干细胞培养基（自备）中，hiPSC/hESC呈贴壁克隆状形态；

D0-D3：试剂A分化后，细胞逐渐转变成为多边锐角形的定向内胚层细胞；

D3-D8：试剂B分化后，细胞逐渐逸出边缘隆起且中间凹陷的柿饼状3D前肠球。

第二阶段：3D分化阶段

D8-D35：试剂C分化后，前肠球前期逐渐扩增为实心状褶皱结构丰富的早期肺类器官，后期间质细胞逐渐增多，形成结构更加复杂的成熟肺类器官；

D35-D80：试剂C维持分化期间，可进行其他生物学与医学研究。

肺类器官分化鉴定

组织鉴定

H&E染色结果显示，培养第20天时，组织大部分为上皮样细胞，周围少量间质细胞；培养第30天时，可观察到持续存在的上皮结构和逐渐增多的周围间质细胞，上皮结构包含气道样上皮细胞，周围间质为平滑肌样间质细胞。

功能鉴定



AB-PAS染色结果显示，成熟肺类器官具备分泌中性糖蛋白（红色）和酸性糖蛋白（蓝色）功能。

Masson染色结果显示，成熟肺类器官中富含丰富的肌纤维（红色）和少量胶原沉积（蓝色）。

分子鉴定（蛋白检测）

mIHC染色结果显示，成熟肺类器官中可观察到肺上皮标志蛋白E-cadherin/P63表达阳性（约40%）、肺间质标志蛋白α-SMA/Vimentin/PDGFR-β表达阳性（约60%）以及肺泡标志蛋白SOX9/HOXP表达阳性（约30%）。

药物急性肺损伤模型构建

使用不同浓度甲氨蝶呤、顺铂、丝裂霉素C、依托泊苷等肺毒性药物处理肺类器官72小时。

H&E染色结果显示，中、高浓度上述药物可导致明显的细胞核损伤与肺组织凋亡现象。

TUNEL染色结果显示，中、高浓度上述药物可导致明显的DNA损伤与细胞凋亡现象。

肺纤维化模型构建

使用不同浓度TGF-β、丝裂霉素C等肺纤维化药物处理肺类器官72小时。

Masson染色结果显示，中、高浓度TGF-β与低剂量丝裂霉素C均可导致上皮结构周围发生胶原沉积与间质结构胶原沉积加重现象。

肺脏气-液交互模型构建



实验使用hPSC衍生的肺类器官作为细胞来源，通过接种至基质胶包被的Transwell小室中构建肺脏气-液交互（ALI）模型。

实验表明：hPSC衍生的肺类器官可以在Transwell小室中高效形成单层肺间质或肺上皮平面，可用于研究气-液交互模界面肺脏生物学研究。