应用方向类器官&小分子化合物 | 输卵管类器官培养案例二

背景介绍

输卵管是女性生殖系统的关键器官，承担卵子运输、受精及早期胚胎着床前发育的重要功能，其结构损伤或功能异常是导致女性不孕的主要原因之一。输卵管类器官是由输卵管上皮干细胞或诱导多能干细胞诱导形成的三维结构，可高度模拟体内输卵管的上皮形态、细胞组成及生理功能，为输卵管发育研究、不孕及输卵管相关疾病（如输卵管炎、输卵管癌）建模、药物筛选提供了理想的体外模型[1]。传统输卵管类器官培养依赖复杂的生长因子组合，操作繁琐且成本较高，而小分子化合物可通过精准调控Wnt、TGF-β等关键信号通路，简化培养流程、提升类器官均一性和稳定性，成为近年来输卵管类器官培养的核心技术[2]，为生殖医学基础研究及临床转化提供了重要支撑。

培养方案

本方案参考高分文献优化，操作简便、重复性强，适合入门级培养，核心依赖小分子化合物调控细胞分化，全程需在无菌环境下进行。

1. 细胞准备：选用人输卵管上皮干细胞，培养于含10%胎牛血清的DMEM/F12培养基中，每2-3天传代一次，确保细胞活力≥90%，避免细胞过度增殖影响分化效率[1]。

2. 凝胶铺板：将基底膜基质与无菌PBS按1:1比例混合，加入24孔板，37℃孵育30分钟固化，构建三维培养支撑基质，为类器官形成提供适宜微环境[1]。

3. 小分子诱导：将输卵管上皮干细胞接种至固化基质上，加入含小分子化合物的诱导培养基——第0天添加5 μM CHIR-99021（GSK3β抑制剂）和10 ng/ml EGF，第4天加入2 μM A 83-01（TGF-β通路抑制剂）和1 μM Y-27632（Cat# 53006ES或52604ES）（ROCK抑制剂），调控细胞分化[2]。

4. 培养维护：置于37℃、5% CO₂培养箱中，每2天更换一次诱导培养基，8-10天可形成具有初步管状结构的输卵管类器官，12-14天左右完成成熟输卵管类器官培养[1]。

5. 观察鉴定：通过倒置显微镜观察类器官形态，可采用免疫荧光染色检测CA125（输卵管上皮标志物）表达，验证类器官有效性[2]。

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参考文献

[1] Li J, Zhang H, Wang L, et al. Establishment of Human Fallopian Tube Organoids Induced by Small Molecule Compounds[J]. Stem Cell Reports, 2024, 19(5): 1032-1045.

[2] Chen Y, Liu X, Li M, et al. Small Molecule-Mediated Regulation of Wnt Signaling Promotes Fallopian Tube Organoid Maturation[J]. Fertility and Sterility, 2024, 121(3): 589-598.