3.2　肺类器官的构建

类器官常常是基于干细胞的3D培养系统，往往培养在基质胶（matrigel）或其他基底膜提取物，如BME中。这些细胞外基质成分不仅可以作为细胞生长的支架，还可以通过限制细胞信号的扩散范围和可及性来调节类器官的极性和结构［23］。目前肺类器官主要来源于人类多能干细胞（human pluripotent stem cells，hPSCs）或肺成体干/祖细胞，其中，人多能干细胞可以是诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）或者胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESCs）；肺成体干/祖细胞包括基底细胞、Ⅱ型肺泡上皮细胞、club细胞以及小鼠特有的BASCs和LNEPs等。

根据组成类器官的细胞类型一般将肺类器官分为气道类器官（airway organoids）、肺泡类器官（alveolar organoids）和肺类器官（lung organoids）。气道类器官由基底细胞、club细胞、纤毛细胞、杯状细胞等组成，表达基底细胞的标志物KRT5、KRT14和P63，纤毛细胞标志物Acetylated-Tubulin和FOXJ1，杯状细胞标志物MUC5AC和MUC5B，以及club细胞标志物SCGB1A1。肺泡类器官由Ⅰ型和Ⅱ型肺泡上皮细胞组成，表达AT2细胞标志物SFTPC和HTII-280，AT1细胞标志物AGER、PDPN和HOPX。肺类器官同时具有气道和肺泡的上皮细胞类型［24］。(https://www.daowen.com)

在稳态条件下，肺组织通常保持静息，主要由TGF-β/BMP/SMAD信号、FGF信号和WNT/β-catenin信号维持气道和肺泡上皮的稳态。基于此，类器官培养采用了相应的信号调节因子［25］。培养基中添加Noggin、A8301等BMP、TGF-β信号抑制剂可刺激杯状细胞的增殖，同时抑制club细胞和纤毛细胞分化；SB202190是p38抑制剂，用于克服类器官生长停滞；FGF信号对上皮细胞至关重要，很多研究者在肺类器官培养基中添加FGF配体来支持类器官生长；大多数肺类器官培养基中也会添加WNT信号激活剂，WNT3a已被证实在与FGF10联用后可有效地促进类器官的形成和向功能细胞类型的分化，但WNT信号对肺泡和气道影响不同。WNT信号通路的激活对于肺泡类器官发育过程中AT2细胞的克隆扩增至关重要，然而气道类器官本身表达WNT，因此往往不再额外添加WNT［26 28］。