Page 98 - 南京医科大学自然版

第44卷第7期
·982 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2024年7月

进行铺板，在使用荧光标记载体的情况下铺板后 趋势，基因测序、分子诊断以及靶向药物等诊疗手
24~48 h 后即可在镜下观察验证转染是否成功。但 段也迎来发展的高峰。类器官作为反映人体肠道
电脉冲对细胞膜的冲击会不可避免地造成膜的损 结构与功能最准确的模型，可以精准模拟生理和病
［47］
伤，并需要一定的时间来恢复 ［40］ ，并且电刺激也可 理状态下人体器官功能的改变 ，因此被公认为生
导致细胞应激反应，从而促进细胞的凋亡过程，降 物医学研究的重要工具，在精准医疗与个体化医疗的
低细胞存活率。 研究与发展中有着不可撼动的地位。肠道作为人体
进一步的研究已经证明，电穿孔技术与 Piggy⁃ 最大的免疫器官，同时也是营养感受与吸收的首要部
Bac、CRISPR/Cas9 等系统结合可以带来更加安全、 位，对于人体的健康状态有着深远的意义 ［48-49］ 。肠道
便宜且有效的基因调控方法。CRISPR/Cas9与电穿 类器官是类器官研究中不可或缺的一部分，可以预
孔技术的结合在肠道类器官的研究中应用更为广 见的是，肠道类器官的基因编辑技术是未来肠道类
泛，2014 年 Matano 等 ［41］ 运用电穿孔技术与 CRISPR/ 器官研究的重要方向，准确、稳定的基因调控将为
Cas9技术对人结肠类器官进行基因编辑，将结直肠 疾病建模、药物研发和个体化诊疗开辟新的道路。
肿瘤中常见的突变基因导入正常人结肠类器官中 ［参考文献］
构建结肠癌疾病模型，并借助该种模型研究结直肠
［1］ ZHAO Z，CHEN X，DOWBAJ A M，et al. Organoids［J］.
肿瘤发生的机制。2015年，该团队再次发表了一篇
Nat Rev Methods Primers，2022，2：94
有关利用电穿孔法对人结肠类器官进行基因编辑 ［2］ FUKAMACHI H. Proliferation and differentiation of fetal
的方法学论文，文中描述将电穿孔技术与基于转座 ratintestinalepithelialcellsinprimaryserum⁃freeculture［J］.
子的 PiggyBac 系统相结合，证明了电穿孔处理既可 J Cell Sci，1992，103（Pt 2）：511-519
以用于递送质粒等常见的克隆载体，也可将 Piggy⁃ ［3］ EVANS G S，FLINT N，SOMERS A S，et al. The develop⁃
Bac 转座子转导至人结肠类器官，实现相关基因及 ment of a method for the preparation of rat intestinal
标记蛋白的稳定表达 ［42］ 。2020—2021年，研究人员 epithelial cell primary cultures［J］. J Cell Sci，1992，101
（Pt 1）：219-231
发表了多篇关于利用CRISPR/Cas9技术介导的非同
［4］ SATO T，VRIES R G，SNIPPERT H J，et al. Single Lgr5
源末端连接（CRISPR⁃HOT）和电穿孔技术进行人源
stem cells build crypt⁃villus structures in vitro without a
类器官基因敲入的文章，对人源类器官中的特定基
mesenchymal niche［J］. Nature，2009，459（7244）：262-265
因进行可视化荧光标记 ［43- 45］ ，2023 年 Skoufou⁃Pa⁃ ［5］ CARVALHO M R，YAN L P，LI B，et al. Gastrointestinal
poutsaki 等 ［46］ 通过电穿孔技术转导 CRISPR/Cas9 构 organs and organoids⁃on⁃a⁃chip：advances and translation
建了肿瘤抑制基因 PTEN 敲除的人肠道类器官，用 into the clinics［J］. Biofabrication，2023，15（4）：doi：
以研究正常人肠上皮细胞中该基因缺失的影响。 10.1088/1758⁃5090/acf8fb
电穿孔法既可以递送质粒等传统的基因载体，也可 ［6］ KHALIL A M. The genome editing revolution：review［J］.
以与 CRISPR/Cas9、PiggyBac 等技术结合，对类器官 J Genet Eng Biotechnol，2020，18（1）：68
［7］ KOO B K，STANGE D E，SATO T，et al. Controlled gene
实现更加高效、稳定的基因编辑。
expression in primary Lgr5 organoid cultures［J］. Nat
基因编辑技术与类器官培养技术的结合为疾
Methods，2011，9（1）：81-83
病发生机制的研究和诊疗手段的发展提供了条 ［8］ LIU T，LI X，LI H，et al. Intestinal organoid modeling：
件。研究者们能够通过对类器官的基因编辑，深入 bridging the gap from experimental model to clinical
研究与鉴定癌症相关的靶向基因，这为开发新型的 translation［J］. Front Oncol，2024，14：1334631
靶向抗癌药物提供了理论依据与基础，也为个体化 ［9］ VAN LIDTH D E JEUDE J F，VERMEULEN J L，MON⁃
精准治疗肿瘤相关疾病提供了实施的条件。目前， TENEGRO⁃MIRANDA P S，et al. A protocol for lentiviral
类器官的基因编辑也被用于研究 IBD、肠道衰老以 transduction and downstream analysis of intestinal organ⁃
及其他各类肠道疾病的发生机制。我们相信，依托 oids［J］. J Vis Exp，2015，98：52531
［10］MARU Y，ORIHASHI K，HIPPO Y. Lentivirus⁃based sta⁃
类器官基因编辑技术的发展与精进，针对这些疾病
ble gene delivery into intestinal organoids［J］. Methods
的个体化治疗将在不远的将来成为现实。
Mol Biol，2016，1422：13-21
6 小结与展望 ［11］MENCHE C，FARIN H F. Strategies for genetic manipula⁃
tion of adult stem cell ⁃ derived organoids［J］. Exp Mol
随着医学发展，精准医疗已经成为发展的必然 Med，2021，53（10）：1483-1494