近期,Nature Protocols 刊登了一項改寫類器官研究格局的重磅成果 —— 研究團(tuán)隊成功建立造血心臟類器官(BG-HFOs)體系,不僅實現(xiàn) 14 天內(nèi)同步誘導(dǎo)心肌、內(nèi)皮及雙波次造血譜系的協(xié)同發(fā)育,更突破性優(yōu)化出 2.5 天完成全組織免疫熒光染色與透明化的高效方案,為胚胎發(fā)育機制解析、疾病建模及藥物篩選提供了標(biāo)準(zhǔn)化高通量平臺。
一、文獻(xiàn)核心亮點速遞:類器官研究的四大突破性進(jìn)展
01
14 天實現(xiàn) “心臟 - 血管 - 造血” 三系共發(fā)育,填補傳統(tǒng)模型空白
傳統(tǒng)類器官模型難以模擬多系統(tǒng)協(xié)同發(fā)育,而該研究以人多能干細(xì)胞為起點,通過時序性調(diào)控 WNT 信號通路并補充特異性細(xì)胞因子組合,14 天內(nèi)成功構(gòu)建 BG-HFOs。該模型同步生成心肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞及原始 / 定型雙波次造血細(xì)胞,在體外精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)胚胎期心血管與造血系統(tǒng)的解剖協(xié)同發(fā)育過程,徹底解決了傳統(tǒng)模型無法模擬三系共發(fā)育及雙波次造血的技術(shù)短板。
02
2.5 天攻克大尺寸類器官透明化難題,兩種方案靈活適配
針對直徑達(dá) 4mm 的 BG-HFOs(異質(zhì)性強、光散射嚴(yán)重),研究團(tuán)隊優(yōu)化出兩種高效透明化技術(shù):

MSBB 法:可淬滅轉(zhuǎn)基因信號,適用于無需保留熒光標(biāo)記的樣本,54 小時即可完成染色 + 透明化全流程;
PEGASOS 法:能完整保留轉(zhuǎn)基因信號,支持活細(xì)胞動態(tài)監(jiān)測,58 小時完成全流程操作。兩種方案均將傳統(tǒng) 5-7 天的實驗周期壓縮至 2.5 天,且單批次可處理 20 個樣本,完美適配高通量研究需求。
03
三維可視化揭示發(fā)育空間機制,為機制研究提供直觀工具
通過透明化后的三維成像技術(shù),研究明確了 BG-HFOs 的三層精密結(jié)構(gòu)(內(nèi)核心 IC、心肌層 ML、外層 OL)及細(xì)胞定位規(guī)律:CD31+/CD144 + 內(nèi)皮細(xì)胞分布于 IC 與 OL 雙區(qū),CD45 + 造血細(xì)胞特異性富集于 OL,NKX2.5 + 心肌細(xì)胞構(gòu)成功能完整的 ML。這一空間模式為解析主動脈 - 性腺 - 中腎區(qū)造血、心源中胚層發(fā)育等關(guān)鍵機制,提供了生理相關(guān)性極高的可視化模型。

04
建立 96 孔板標(biāo)準(zhǔn)化平臺,成功率達(dá) 70%-80%
研究團(tuán)隊搭建 96 孔板標(biāo)準(zhǔn)化中高通量制備平臺,HES3 NKX2.5-eGFP 人胚胎干細(xì)胞系的 BG-HFO 形成成功率穩(wěn)定在 70%-80%,且適用于不同細(xì)胞系。該平臺支持遺傳修飾、藥物暴露等擾動研究,為先天性心臟病和血液病建模、藥物毒性預(yù)測提供了可擴展的體外篩選工具,大幅提升研究效率。
二、文獻(xiàn)技術(shù)落地:類器官透明化試劑盒精準(zhǔn)匹配科研需求
Nature Protocols 的研究充分證明,高效、靈活的透明化技術(shù)是類器官三維成像的核心支撐。
而類器官透明化染色成像試劑盒正是為解決文獻(xiàn)中提到的實驗痛點而生,讓前沿技術(shù)快速落地實驗室!
01
核心功能:全流程覆蓋,無縫銜接文獻(xiàn)技術(shù)需求
試劑盒提供從樣本前處理(固定、疏松、脫脂)、染色標(biāo)記、組織透明化到成像油匹配的全流程標(biāo)準(zhǔn)化試劑,完美匹配文獻(xiàn)中 “染色 + 透明化” 一體化需求。通過光片顯微鏡、共聚焦顯微鏡掃描重構(gòu),可精準(zhǔn)呈現(xiàn)類器官三維空間蛋白組、轉(zhuǎn)錄組信息,與 BG-HFOs 的三維成像需求高度契合,助力科研人員直觀解析細(xì)胞空間分布與相互作用。
02
產(chǎn)品優(yōu)勢:直擊科研痛點,適配多場景研究
高效適配性:專門針對腸道、神經(jīng)、呼吸等各系統(tǒng)類器官及腫瘤類器官設(shè)計,可輕松處理大尺寸異質(zhì)性樣本,無需額外優(yōu)化,直接對接文獻(xiàn)中的類器官模型;
熒光友好性:完整保留各類熒光信號,既支持文獻(xiàn)中 PEGASOS 法的轉(zhuǎn)基因信號保留需求,也可靈活適配不同熒光標(biāo)記實驗,成像清晰度媲美頂刊報道的專業(yè)方案;
環(huán)保便捷:無毒、無味、無腐蝕性,告別傳統(tǒng)透明化試劑的安全隱患與刺激性氣味,新手也能快速上手,性價比遠(yuǎn)超定制化試劑組合。
03
應(yīng)用場景:不止于心臟類器官,覆蓋全領(lǐng)域研究
無論是文獻(xiàn)聚焦的心血管 - 造血系統(tǒng)類器官,還是類腦、類腸、腫瘤類器官研究,均能提供穩(wěn)定可靠的透明化成像解決方案:
發(fā)育機制研究:清晰呈現(xiàn)細(xì)胞三維空間分布,助力解析器官發(fā)育的空間調(diào)控機制;
疾病建模與藥物篩選:支持多細(xì)胞系樣本批量處理,同步監(jiān)測藥物對不同譜系細(xì)胞的差異化影響;
臨床轉(zhuǎn)化研究:兼容患者來源 iPSC 構(gòu)建的類器官,為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究提供有力工具。
Nature Protocols 的這項研究,為類器官研究指明了 “多譜系共發(fā)育 + 高效透明化成像” 的核心方向。而類器官透明化染色成像試劑盒(TC-O1)則將文獻(xiàn)中的前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化為實驗室可直接應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化工具,讓科研人員無需耗時優(yōu)化配方,即可快速復(fù)現(xiàn) 2.5 天高效透明化成像方案。