12.4.1　模拟人体皮肤和毛囊的早期发育

由于伦理、监管和后勤方面的问题，人类胎儿组织不容易用于研究用途，即使获得胎儿标本，也存在组织质量和胎龄差异等诸多问题［32，33］。目前大多数皮肤研究严重依赖小鼠模型。然而动物实验周期长、成本高且小鼠与人类皮肤存在巨大差异，这些问题阻碍了人类皮肤发育机制研究的进一步发展。因此，迫切需要一种能够模拟正常人类胚胎发育的新模型来弥补动物实验的不足。(https://www.daowen.com)

2020年，Koehler团队报道的从人类多能干细胞培养的皮肤类器官具有与人类胚胎时期的皮肤相似的发育过程。在该皮肤类器官培养的第二阶段，外胚层和神经嵴细胞逐渐分化为表皮细胞和真皮前体；第三阶段逐渐形成复层表皮，基底细胞层分化形成棘层、颗粒层和角质层，毛囊也开始形成，此阶段类似人类胎儿的妊娠中期［1］。虽然发育相关的信号通路的作用已经在各种小鼠模型中得到广泛研究，但是很少有研究直接证明这些机制在人类皮肤的发育过程中也发挥相同或相似的作用。这种体外人类皮肤类器官模型的出现为验证已有机制提供了新的平台，也特别适合用于进一步探索人体皮肤和皮肤附属器早期发育的生物学问题。此外，利用皮肤类器官作为研究系统，我们可以获得几乎无限的类似胎儿的皮肤组织来进行实验，用于补充小鼠模型未能解决的基本生物学问题［2］。未来基于皮肤类器官的研究重点，可能是确定各种信号通路如何调控表皮和神经嵴细胞系的早期分化，以及皮肤发育过程中细胞之间的动态交互过程。因此，追踪和分析皮肤类器官早期发育期间的基因表达水平、信号通路的变化以及细胞运动轨迹将为人类皮肤发育提供新的视野。除此以外，皮肤类器官模型也同样适合用于阐明皮肤神经及血管的支配过程和机制、机械力对人类皮肤发育的作用等重要发育学问题［34，35］。