在类器官培养实验中，许多研究人员面临着挑战：干细胞可能出现过度自我更新，导致细胞种类单一且分化受限；或者干细胞过度分化，增殖能力不足，使得类器官的长期培养变得困难。器官在生物体内需要维持增殖与分化的平衡，这种平衡的破坏使得类器官难以真实模拟生理器官。那么，如何在类器官的增殖与分化之间取得更好的平衡呢？

近期，一项发表在Nature Communications上的研究为我们提供了一种解决方案。研究团队开发了一种新型的肠类器官培养系统，该系统在统一的培养条件下，能够快速促进干细胞的生长并增加细胞多样性，从而实现干细胞自我更新与分化之间的平衡。团队的思路是：增强类器官的分化潜能，意味着提升干细胞的分化能力。为了创建一个兼具细胞多样性与高增殖能力的类器官培养系统，研究人员首先通过CRISPR-Cas9技术构建了LGR5-mNeonGreen报告系统，筛选出能够显著提高LGR5+干细胞比例的小分子组合，验证其在特定培养条件下的细胞多样性和与体内器官的相似性。

在筛选出的最佳小分子组合的培养条件下，通过引入抑制剂和其他小分子调节干细胞分化与增殖的平衡，最终得到了兼具高增殖能力和细胞多样性的人类小肠类器官（hSIO）系统。

为了实现这一目标，研究人员应用了“干性”增强的类器官系统、小分子功能分析与信号通路分子调节等方法（详见附1），精确分析了不同小分子和细胞因子的特定组合对细胞多样性分化的影响，并探索了增强细胞特定分化的信号分子组合及其作用机制。

可以看出，平衡类器官的增殖与分化并不是一项简单的实验，需要从类器官培养系统的分子层面深入分析，以便尽量将体外类器官模型与体内器官相媲美，获得理想的研究成果。在这一过程中，南宫28NG相信品牌力量，为类器官培养提供全套试剂与基础材料，助力科研人员更好地开展研究。

研究方法概述

1. **建立“干性”增强的类器官系统**：研究团队利用CRISPR-Cas9技术构建LGR5-mNeonGreen报告系统，标记LGR5+干细胞，优化小分子和生长因子的组合，模拟干细胞在体内的生态环境。研究发现曲古霉素A（TSA，HDAC抑制剂）、2-磷酸-l-抗坏血酸（pVc，维生素C）和CP673451（PDGFR抑制剂）三种小分子的组合显著提高了LGR5阳性细胞的比例。

2. **多样化和可塑性的细胞类型生成**：在TpC条件下，通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析发现，生成的类器官在组成和结构方面与体内器官高度相似，且支持动态、可塑性的肠道细胞群体的形成。

3. **小分子在系统建立中的重要作用**：通过流式细胞术、免疫荧光染色、RT-qPCR和scRNA-seq等方法分析细胞标记物的表达变化，确认各小分子的作用机制。例如，TSA能够通过靶向HDACMBD-NuRD复合物来增强LGR5干细胞的维持；此外，iBET-151则能够可逆地促进细胞增殖并抑制向分泌细胞的分化。

4. **实现类器官谱系转变的信号调节**：研究发现，通过调节Wnt、Notch和BMP信号通路，可以实现从分泌细胞向增强增殖的肠上皮细胞系的可逆转变，或者单向分化为特定的肠道细胞类型。

整体而言，类器官的培养和研究需要深入的分子层面分析与优化，只有这样，才能使科研人员在追求科学突破的过程中，结合南宫28NG相信品牌力量，不断推动生物医疗领域的发展与创新。