2024年5月，西董加强教授团队在期刊《Stem Cells International》（IF：4.3）在线发表题为：Rapid, Efficient, and Universally Applicable Genetic Engineering of Intestinal Organoid with a Sequential Monolayer to Three-Dimensional Strategy 的高水平研究论文。
论文摘要
人们正在探索将转基因肠道类器官作为永生细胞系和基因工程动物的潜在替代物。然而，对肠类器官进行基因操作耗时较长，效率也远不能令人满意。为了确保转基因类器官的产量，需要大量的起始材料，而且整个过程通常需要10多天。制约基因传递效率的两大障碍是三维培养条件和在细胞悬浮液中进行基因传递。在本研究中，我们介绍了一种构建转基因肠道类器官的新型高效策略，即在二维条件下，在新鲜的单层原代肠上皮细胞中进行基因递送，然后将其转化为三维类器官。整个过程可在10小时内完成，效率远远高于传统方法。此外，在建立高纯度转基因肠道类器官之前，这种策略还能在单层条件下筛选转基因细胞。
创新点
文献精读
Q1：这项研究中提出的基因传递策略与传统方法相比，具有哪些显著的优势？
A：这项研究提出的基因传递策略具有显著的时间效率优势，可以在10小时内完成基因传递，而传统方法通常需要10天以上。此外，这种方法在单层细胞培养条件下进行基因传递，然后转化为三维类器官，这不仅提高了操作的简便性，还允许在建立类器官之前在单层条件下选择转基因细胞，从而提高了基因修饰的纯度和效率。
Q2：研究中是如何优化单层肠上皮细胞培养条件的？
A：研究中通过测试不同的培养基配方和添加剂，包括DMEM-EI、WENR、ENR和ER等，来确定支持成人肠上皮细胞形成单层的最佳条件。研究发现，添加R-spondin来增强Wnt信号是支持肠上皮细胞形成和持续生长的关键因素。此外，使用ROCK抑制剂可以显著提高细胞团的形成效率，而GSK3β和BMP信号通路抑制剂的添加并没有进一步增强ROCK抑制剂的效果。
Q3：研究中提到的类器官长期维持和传代的能力如何？
A：研究中从单层培养中产生的类器官能够长期维持并至少传代3个月和12次。这表明了该方法在维持类器官的长期稳定性和细胞多样性方面的有效性。类器官包含所有主要的细胞类型，包括肠细胞、杯状细胞、内分泌细胞和Paneth细胞，以及产生粘液的细胞，这与使用传统方法建立的类器官相似。
结果图
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