hESC-皮肤类器官建模

MasterAim® hESC-皮肤类器官分化试剂盒用于类器官构建过程:

第一阶段：2D分化阶段

D0：在干细胞培养基（自备）中，hESC呈贴壁克隆状形态，细胞形态均一，具备良好分化起始条件；

第二阶段：3D分化阶段

D0~D3：试剂A、试剂B分化后，hESC细胞逐步脱离二维状态，形成结构紧密的三维细胞聚集体（cell aggregates），为后续组织分化奠定基础；

D3~D8：试剂C、试D作用下，类器官开始发生谱系分化：外层形成表层外胚层（surface ectoderm），内部形成致密真皮前体核心（dermal progenitor core），至D5左右逐步建立初步的双层结构。

D8~D11：试剂B分化后，间充质细胞向外迁移形成发育中的真皮结构；

D11~D18：试剂B、试剂E分化后，类器官持续生长并发生组织重塑，颅神经嵴样细胞（cranial neural crest-like cells）出现，表皮层与真皮层分区逐渐清晰；

D18~D90～：试剂F维持分化期间，类器官稳定生长并持续成熟，这些类器官重现了天然人类皮肤的关键组织特征，包括明确的表皮和真皮分层机构，可进行其他生物学与医学研究。

hESC-皮肤类器官分化鉴定

分子鉴定

皮肤类器官呈囊性结构，其外层为分层上皮结构，腔内可见间充质细胞聚集体。

Vimentin（VIM）：在类器官的真皮样区域及腔内细胞团中均有表达，用于标记具有成纤维细胞特征的间质细胞。

E-cadherin（CDH1）：在外层上皮细胞中呈连续的膜相关分布模式，提示形成了结构完整、连接紧密的表皮样上皮层。

TFAP2A：表达主要局限于表皮基底层，标记已分化的表皮祖细胞群体。

KRT19：在内侧上皮层中均匀表达，用于标识未成熟的上皮祖细胞，该细胞群具有向毛囊谱系分化的潜能。

CDH1：定位于上皮细胞的侧膜区域，呈连续的网状分布，表明形成了结构完整且具有极性的上皮层。

SOX2：与KRT19在同一上皮细胞的细胞核中共表达，提示这些细胞为具有持续维持能力和增殖潜能的上皮祖细胞。

总体而言，该类器官呈现出结构有序但尚未完全成熟的皮肤组织特征：基底层表皮祖细胞由类真皮间充质区支持，内层上皮由KRT19＋/SOX2＋/CDH1＋祖细胞组成，形成连续、结构完整的上皮细胞层（绿色/黄色/红色信号）。上皮层与间充质层之间界限清晰，重现了早期胚胎皮肤中的表皮-真皮交界结构。

功能鉴定

H&E染色结果显示，D20 hESC源皮肤类器官已经形成了结构良好、呈囊性且具有多层分化特征的组织形态，整体类似于天然人类皮肤。类器官中央由腔化过程形成明显的腔隙，其内壁由基底样上皮细胞衬覆。腔隙外侧为分层的鳞状上皮结构，角质形成细胞由基底层向表层呈现有序分化。Masson三色染色结果显示，胶原主要分布于类器官外周区域及上皮-基质交界处，提示真皮样结构的形成及细胞外基质的活跃沉积。

以上表明，皮肤类器官已形成较为成熟的表皮-真皮分层结构，并具备功能性的上皮-间质相互作用。

hESC-皮肤类器官应用