소개 에게 오르가노이드

오르가노이드는 줄기세포 매트릭스 젤에 묻혀 있는 3차원 세포 배양입니다. 화학적 소분자 억제제/활성화제 , 사이토카인 배지 첨가제 의 영향으로 이러한 배양은 장기와 유사한 조직 구조로 발전합니다.

성격 묘사 ~의 오르가노이드

오르가노이드 가지다 그만큼 능력 에게 자체 갱신 , 유지 그만큼 생리적인 구조 그리고 기능 출처 조직의 미세 기관으로 알려져 있으며 "페트리 접시의 미세 기관"으로 알려져 있습니다. 줄기 세포의 자가 재생 , 분화 및 자가 조직화 능력을 사용하여 유기체는 냉동 보관하여 다음과 같이 사용할 수 있습니다 . 바이오뱅크 그리고 퍼지는 무기한. 오르가노이드는 매우 복잡하며 전통적인 2D 세포 배양과 비교해 생체 내 상태와 더 유사합니다.

그림 1. 인간 대장선암세포의 오르가노이드 배양[1]

수치 1. 오르가노이드 문화 ~의 인간 콜론 선암 세포 [1]

애플리케이션 ~의 오르가노이드

오르가노이드는 생체 내 환경의 우수한 시뮬레이션을 가능하게 하여 동물 모델과 세포 연구 간의 격차를 메웁니다. 이는 종양 연구 , 약물 스크리닝 , 재생 의학 기타 분야 에서 강력한 도구 역할을 하며 , 기능적 조직 유도에서 임상적 전환 연구에 이르기까지 다양한 분야에 적용 가능합니다. 기능적 조직 유도 , 질병 모델링 , 약물 스크리닝 , 항염증 검사 , 임상적 최종 연구 및 기타 연구와 같은 다양한 연구 측면 에서 널리 사용되었으며 , 기초 연구 및 전환 응용 분야에서 사용되었습니다 . 기초 연구 및 전환 응용 분야에서 큰 응용 가능성을 가지고 있습니다.

오르가노이드 배양 시스템과 실험 기술의 지속적인 개발로, 오르가노이드 배양은 장(소장/대장), 위, 간, 심장, 폐, 전립선, 췌장, 신장, 유선, 뇌, 망막, 내이 등 다양한 조직과 장기에 사용되어 왔습니다.

종양 줄기 세포 유래 오르가노이드는 종양 발달 메커니즘을 이해하고 , 약물 감수성을 스크리닝하고 , 정밀 의학과 개인화된 진단을 촉진하는 데 큰 잠재력을 보이기 시작했습니다. Cell과 Science의 여러 논문은 종양 오르가노이드가 항암제의 효과를 예측하는 데 높은 민감도와 특이성을 가지고 있음을 보여주었습니다. 최근 종양 오르가노이드는 환자의 항암제 반응을 예측하고 개인화된 약물 요법을 개발하는 데 유용한 것으로 나타났습니다.

1. 발생 메커니즘 연구: 유기체가 가진 분화 능력은 배아 발생 과정과 그 메커니즘을 연구하는 데 사용될 수 있습니다.

오르가노이드는 Wnt 및 BMP와 같은 신호 전달 경로에 의해 유도되는 과정을 조절하며, 이를 통해 뇌 , 췌장, 위와 같은 기관의 발달을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. [2] [3] [4]

2. 질병 손상 모델링: 특정 질병 모델에서 연구에 사용될 수 있는 유기체 유도 특정 조직 또는 장기.

Bing Zhao와 Xinhua Lin 팀은 인간과 유사한 장기 감염 모델을 적용하여 SARS-CoV-2(신종 코로나바이러스) 감염 및 간 손상의 분자적 메커니즘을 연구했습니다 . 이는 신코로나바이러스 발병 기전 연구와 그에 따른 약물 개발을 위한 중요한 도구를 제공합니다. [5]

베이징대 생물과학부의 덩훙쿠이 연구 그룹은 소분자와 사이토카인을 자극에 사용하여 시험관 내에서 손상 재생 특성을 지닌 새로운 소장 기관체-하이퍼 기관체를 구축했습니다. 이 기관체는 장기 이동에서 유전체를 증폭하고 유지하고, 대장 조직의 손상 복구를 촉진하며 , 급성 대장염 동물 모델에서 병리학적 증상을 완화할 수 있는 특성을 가지고 있습니다 . [6]

3. 재생 의학: 손상되거나 질병에 걸린 조직을 수리하거나 교체하여 정상적인 조직 기능 회복할 수 있는 줄기 세포 유래 기관체는 다른 신경 퇴행성 질환 , 당뇨병 , 심혈관 질환 , 망막증 및 척추 손상을 포함한 세포 치료 광범위하게 응용됩니다 .

재생 의학 분야의 새로운 치료 방식으로서 DA01은 소분자 SB-431542(Cat#53004ES) , LDN193189(Cat#53012ES) , CHIR-99021을 활용합니다.

(Cat#53003ES) Y-27632 (Cat#53006ES , Cat#52604ES) Sonic Hedgehog (Shh) 단백질(Cat#92566ES , Cat#92589ES) 을 사용 하여 다능성 줄기세포를 도파민 신경세포로 분화시키고 진행성 파킨슨병 환자의 뇌 손상 부위에 이식함으로써 이 질병의 치료에 대한 새로운 방향과 아이디어를 제공합니다. [ 7]

4. 약물 독성 및 효능 시험: 특정 장기 또는 조직 에서 신약의 약동학 독성을 확인하기 위해 오르가노이드를 사용하여 신약 개발을 위한 데이터 지원을 제공합니다.

시스플라틴(cisplatin)의 신독성은 Hyman 신장 기관체를 사용하여 검증되었습니다. [ 8]

5. 약물 스크리닝: 줄기세포 유래 기관체는 약물 반응의 시험관 내 테스트에 사용될 수 있어 약물 스크리닝에 대한 이론적 지원을 제공합니다.

결장 기관은 CFTR 돌연변이가 있는 환자의 투여 요법을 연구하는 데 사용될 수 있으며 종양 기관은 환자의 개별화된 투여량을 평가하는 데 사용될 수 있습니다. [9]

오르가노이드의 진화

오르가노이드의 출처

정상적인 오르가노이드는 주로 줄기세포로부터 유래되며 , 여기에는 다능성 줄기세포(PSC)와 성체 줄기세포(ASC)가 포함되며 , 다능성 줄기세포에는 배아줄기세포(ESC) , 유도 다능성 줄기세포(iPSC)가 포함됩니다. 성체 줄기세포는 다능성 줄기세포에 비해 모델링 이 쉽고 빠르다는 장점이 있지만 , 구축된 오르가노이드 구조가 비교적 간단하다는 단점이 있습니다. 다능성 줄기세포에 의해 구축된 오르가노이드 구조는 더 복잡합니다.

오르가노이드 배양

오가 노이드 타입

필수 S

분자

필수의 성장

F 배우

메디아 그리고 첨가제

소장

Y-27632 , SB-202190 , A 83- 01 ,

가스트린 , 니코틴아마이드

EGF , 노긴 , R-스폰딘1 , Wnt-3a

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린 -스트렙토 마이신 , N- 2

Y-27632 , SB-202190 , A 83- 01 ,

가스트린  , 니코틴아마이드

FGF-10 , EGF , 노긴 ,

R-스폰딘 1 , Wnt- 3a

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-

스트렙토마이신

질환

Y-27632 ,  83-01 , DAP ,

포스콜린 , 가스트린 , 니코틴아미드 , 프로스타글란딘 이2

BMP-4 , EGF , FGF-기본 , FGF-10 , HGF , 노긴 ,

Wnt- 3a

-2 , 헤페스 , L- 알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

신장

CHIR-99021 레티노산

BMP-2 BMP-4 BMP-7 FGF-기본 FGF-9

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

CHIR-99021 SB-431542

액티빈 A FGF-베이직 FGF-4 노긴

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

췌장

가스트린 I A 83-01 니코틴아마이드

FGF-10 EGF 노긴 R-스폰딘1 Wnt-3a

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

전립선

Y-27632 SB-202190 A 83-01 니코틴아마이드 프로스타글란딘 E2 테스토스테론

EGF Activin A FGF-basic FGF-10 Noggin R-Spond in 1 Wnt-10b

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

유방

와이-27632

여기 굴린β-1 R-스폰딘1 R-스폰딘2 노긴 EGF FGF-베이직 FGF-10 Wnt-3a 프로락틴

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

레티

CHIR-99021 Y-27632

쉬이이 Wnt-3a

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

내이

SB-431542 A 83-01

BMP-4 FGF-기본

HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

Y-27632 MK-2206 GDC-0068 도르소모르핀

FGF-베이직 노긴 DKK-1 EGF BDNF GDNF

-27 , HEPES , L-알라닐-L-글루타민 용액 , 페니실린-스트렙토마이신

유기체 배양에 일반적으로 사용되는 작은 분자의 요약 : 매우 유용해요 , 북마크하는 걸 잊지 마세요!

Y-27632(Cat#53006ES , Cat#52604ES): 강력한 Rock 억제제로 , ATP와 경쟁적으로 p160ROCK(Ki=140 nM) 및 ROCK-II(IC50=800 nM)를 억제하고 PRK2(IC50=600 nM)도 억제하며 , 일반적으로 종자 플레이트에서 첫 번째 배양 시에 첨가 하지만 이후 배양에는 첨가하지 않습니다 . Y-27632(10 µM)는 인간 배아줄기세포에 Y-27632(10 µM)를 1시간 처리하면 줄기세포 사멸을 억제 하고 복제 효율을 개선하며 세포 자손을 연장할 수 있습니다.

권장 작업 농도는 10 μM 입니다.

❷ SB-202190(Cat#53005ES): p38α/β를 표적으로 하는 강력한 p38 MAPK 키나제 억제제. SB202190은 인간 배아줄기세포의 심근세포로의 분화를 유도하고 , 신경줄기세포의 자가재생을 촉진하며 , 위장관 및 유방 기관체 배양에 사용할 수 있습니다.

권장 용해 농도: 10mg에 DMSO 용액 3.018mL를 첨가하여 10mM로 용해한 후 -20°C에서 나누어 보관합니다.

권장 작업 농도는 10 μM 입니다.

❸ CHIR-99021(제품번호 53003ES): 인간 배아줄기세포가 내배엽으로 분화되도록 유도하는 GSK-3(GSK3α/β ) 억제제로 작용하는 아미노피리미딘 유도체로 , 신장 및 망막 기관체 배양에 사용됩니다. CHIR-99021 다른 시약 함께 체세포가 줄기세포로 재프로그램되는 것을 자극합니다.

권장 용해 농도: 5mg을 DMSO 용액 3.58mL에 첨가하여 3mM로 용해한 후 -20°C에서 나누어 보관합니다.

권장 작업 농도: 3 μM

❹ A 83-01(Cat#53002ES): ALK5/4/7 키나제 활성을 억제하는 Activin/NODAL/TGF-β 경로 억제제로 일반적으로 간 , 전립선 , 유방 기관체 배양 에 사용되며 , 종종 iPSC 분화를 억제하고 시험관 내에서 세포의 자가 재생을 유지하는 데 사용됩니다. 권장 용해 농도: 5mg을 DMSO 용액 5.93mL에 첨가하여 2mM로 용해하고 -20 ℃로 나누어 보관합니다. (특별 참고: 이 제품은 용액 상태에서 불안정하므로 지금 사용하는 것이 좋습니다.)

권장 작업 농도: 2 μM

❺ 가스트린 I(Cat#53007ES): 가스트린은 위 점막 세포에서 위산 분비를 자극하는 내인성 위장관 펩타이드 호르몬입니다. 가스트린은 콜레시스토키닌 B 수용체(CCKBR)에 결합하여 세포 내 Ca2+를 증가시키고 , 포스파티딜이노시톨 생성과 단백질 키나제 C 활성화를 촉진합니다 . 가스트린은 또한 위 상피 세포의 증식과 분화에 관여하며 위장관과 유사한 기관을 연구하는 데 사용됩니다. 배양된 장 및 간 기관의 생존을 연장하려면 가스트린을 추가해야 합니다.

권장 용해 농도: 1mg에 1% 암모니아 용액 2.38mL를 첨가하여 0.2mM로 용해한 후 -20°C에서 나누어 보관합니다.

권장 작업 농도: 10 nM

❻ 니코틴아마이드 니코틴아마이드(제품번호 51402ES): 다양한 효소 산화환원 반응에 관여하는 비타민 B3로, 위장관 , , 유방 기관 배양에 사용됩니다.

니코틴아마이드는 사이토카인 및 기타 생화학 물질과 함께 사용되어 항염 효과를 발휘하고 MSC가 인슐린 생성 세포로 분화되는 것을 촉진하며 , 서투인의 활동을 억제하고 오르가 노이드 형성을 촉진하고 오르가노이드 수명을 연장합니다.

권장 용해 농도: 100mg에 8.19mL의 H2O(또는 DMSO)를 첨가하여 100mM로 용해한 후 -20°C에서 나누어 보관합니다.

권장 작업 농도: 10 mM

❼ 포스콜린 트리코테센(Cat#51001ES): 아데닐릴 고리효소를 활성화하고 세포 내 cAMP 수치를 증가시키는 데 일반적으로 사용됩니다.포스콜린은 많은 세포 유형의 분화를 유도하고 PXR과 FXR을 활성화합니다.혈소판 항응고제 및 항고혈압 효과가 있으며 다른 소분자 와 결합하면 섬유아세포를 iPSC로 재프로그래밍할 수 있습니다.이 물질은 간 기관 배양에 첨가해야 합니다.iPSC로 재프로그래밍합니다.간과 유사한 기관 배양 중에 첨가해야 합니다.권장 작업 농도: 1-10 μM

❽ 프로스타글란딘 E2(Cat#60810ES): 프로스타글란딘 E2(PGE2)는 많은 생리적 시스템을 조절하고 특정 수용체와 결합하여 세포 증식과 분화를 매개하며 간과 전립선과 같은 장기 배양에 첨가해야 하며 평활근 보존 , 염증 , 생식력 , 수면 주기 조절 및 위 점막 무결성 에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다 .

권장 용해 농도: 0.28 mL의 DMSO 용액에 1 mg을 첨가하여 10 mM로 용해한 후 -20°C에서 나누어 보관합니다.

권장 작업 농도: 500 nM

❾ N-아세틸-L-시스테인(제품번호 50303ES): N-아세틸-L-시스테인(NAC)은 항산화제인 글루타치온의 전구체로 , 항산화 특성을 가지고 있으며 신경 세포의 세포사멸을 억제하는 ROS 억제제 로 대부분의 오르가노이드 배양에 첨가해야 합니다.

권장 용해 농도: 2g을 24.51mL의 H2O(또는 DMSO)에 첨가하여 500mM로 용해한 후 -20°C에서 나누어 보관합니다.

권장 작업 농도: 1 mM

제품 추천

소분자 화합물(억제제/활성화제)

제품 이름

카탈로그 번호

사양

레티노산(retinoic acid, 레티노산)

53001ES

100 밀리그램/500 밀리그램/1 g

에이 83- 01

53002ES

1 밀리그램/5 밀리그램/10 mg

치르 -99021

53003ES

2 밀리그램/5 밀리그램/10 mg

SB-431542

53004ES

5 밀리그램/10 밀리그램/50 mg

SB-202190

53005ES

5 밀리그램/10 밀리그램/25 mg

와이-27632

53006ES

1 밀리그램/5 밀리그램/10 mg

가스트린  (인간)

53007ES

1 밀리그램/5 mg

MK-2206 2염소

53008ES

1 밀리그램/5 밀리그램/10 mg

GDC-0068 (이파타세르티브; RG7440; (주)GDC0068

53009ES

1 밀리그램/5 밀리그램/10 mg

도르소모르핀 디하이드로클로라이드

(도르소모르핀 2염소산)

53010ES

1 밀리그램/5 밀리그램/10 mg

와이-27632 디하이드로클로라이드

52604ES

5 밀리그램/10 밀리그램/25 mg

니코틴아마이드

51402ES

1 지/5 g

DAPT (GSI-IX , LY- 374973)

52104ES

5 밀리그램/25 mg

포스콜린 머리카락 

51001ES

10 밀리그램/50 밀리그램/100 밀리그램/1 g

프로스타글란딘 (페이지) 이2 프로스타글란딘 이2

60810ES

1 mg

테스토스테론

60803ES

1 지/5 g

나크 (N-아세틸-L- 시스테인)

50303ES

2 g

레프삭스

53016ES

5 밀리그램/10 밀리그램/25 mg

LDN193189 (DM- 3189)

53012ES

5 밀리그램/10 mg

 미디어 및 보충제

제품 이름

카탈로그 번호

사양

헤페스 무료   문화 등급

60110ES

100 g/500 g

L-알라닐-L-글루타민 솔루션 , 200 mm L-알라닐 -L- 글루타민, 200 mM

60701ES

20 밀리리터/100 밀리리터/500 분당

페니실린-스트렙토마이신 (100×) , 적합 ~을 위한  문화 페니실린-스트렙토마이신 (듀얼 항독소) ~을 위한  문화

60162ES

 

100 분당

비-27 혈청 무첨가 중간 , 50 엑스

60703ES

10 분당

엔-2 보충제 , 세럼 무료 , 100X 엔-2 혈청 무료 첨가물 , 100×

60706ES

5 분당

 사이토카인

제품 이름

카탈로그 번호

사양

재조합 인간 액티빈 에이

91702ES

10 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 비엠피 -2

92051ES

10 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 DKK- 1

92275ES

20 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 표피지질(EGF)

92701ES

100 μg/500 μg

재조합 인간 비에프에프에프에프

91330ES

10 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 FGF- 4 (피지에프에프-4)

91303ES

5 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 FGF- 9 (피지에프에프-9)

91305ES

5 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 FGF -10 (피지에프-10)

91306ES

5 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 GDNF

92102ES

10 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 머리

92528ES

5 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 NRG1- 베타1

92711ES

10 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 R-스폰딘 1

92274ES

100 1μg/1 mg

재조합 인간 

92566ES

5 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 바프

90604ES

5 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 sCD40 리간드

90606ES

10 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 비엠피 -4

92053ES

10 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 헤지후드

92055ES

5 μg/100 μg/500 μg

재조합 인간 BDNF

92129ES

5 μg/20 μg/100 μg

미니클래스룸: 소분자 화합물은 분자량이 1000 Da 미만(특히 500 Da 미만)이고 생물학적 활성이 있는 화합물입니다. 사이토카인 및 단백질과 달리 소분자 는 세포막을 통해 세포로 들어가 생물학적 기능을 수행할 수 있습니다. 소분자 화합물은 광범위한 표적을 가지고 있으며 많은 중요한 연구에 널리 사용되었습니다. 생명 과학 분야 , 예를 들어 STEM 세포 , 유기체 , 면역학 , 신경생물학 , 후성유전학 , 세포사멸 , 이온 채널 , 종양학 및 신호전달.

Yeasen 소분자 제품 라인은 전체 범위와 다양성을 포괄합니다. 고순도 , 엄격한 품질 검사 , 품질 보증 , 전문적인 사전 판매 및 사후 판매 기술 팀 , 그리고 제품의 우수한 가격과 높은 가격 대비 성능 비율을 갖춘 제품 . 우리는 고객에게 고품질 제품을 제공하여 과학 연구를 돕는 데 주력합니다!

참고문헌

[1] Sato T, Stange DE, et al. 인간 대장, 선종, 선암 및 Barrett 상피의 상피 기관체의 장기 확장. 위장병학. 2011년 11월;141(5):1762-72. doi:10.1053/j.gastro.2011.07.050. 2011년 9월 2일 Epub. PMID: 21889923.

[2] Lancaster MA, Renner M, et al. 뇌 기관체는 인간 뇌 발달과 소두증을 모델로 합니다. Nature. 2013;501(7467):373-379. doi:10.1038/nature12517.

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[6] Qu M, Xiong L, et al. 손상 관련 상피 재생을 모델링하는 장 기관체 배양의 확립. Cell Res. 2021년 3월;31(3). 259-271. doi: 10.1038/s41422-020-00453-x. Epub 2021년 1월 8일. PMID:

[7] 33420425; PMCID: PMC8027647.

[8] BlueRock Therapeutics가 진행성 파킨슨병 환자를 대상으로 한 1상 연구에서 DA01을 투여한 첫 번째 환자를 발표했습니다. BlueRock Therapeutics 보도자료: 2021년 6월 8일.

[9] Takasato M, Er PX, et al. 인간 iPS 세포의 신장 기관체는 다중 계통을 포함하고 인간 신장발생을 모델로 합니다. nature. 2015.526(7574):564-568. http://dx.doi.org/10.1038/nature15695.

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