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  三維（3D）細(xì)胞培養(yǎng)的發(fā)展推動(dòng)了類(lèi)器官模型的建立，使其更接近體內(nèi)組織的結(jié)構(gòu)與功能。其中，人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSCs）衍生的肝類(lèi)器官因具備分化多種細(xì)胞類(lèi)型并保留遺傳背景而成為研究熱點(diǎn)。功能性肝類(lèi)器官需要在肝細(xì)胞與膽管細(xì)胞的比例及分布上接近生理狀態(tài)，但目前在分化調(diào)控和基質(zhì)選擇上仍存在挑戰(zhàn)。合成水凝膠因其成分可控、可調(diào)性強(qiáng)，正逐步成為替代動(dòng)物來(lái)源基質(zhì)的新方向。

  2025年8月19日，柏林自由大學(xué)馬楠（Nan Ma）教授，Rainer Haag教授以及楊易安（Yi-an Yang）博士后團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊Advanced Functional Materials上發(fā)表了題為“Tunable Synthetic Hydrogel Modulates Hepatic Lineage Specification of Human Liver Organoid”的研究論文。柏林自由大學(xué)博士生王磊（Lei Wang）為第一作者，Lasse Riediger為共同第一作者。

圖1. 水凝膠力學(xué)性質(zhì)影響hiPSC來(lái)源肝類(lèi)器官的發(fā)育

  此外，在合成水凝膠中，即使在無(wú)環(huán)狀RGD肽（cRGD）的條件下，也能夠成功形成由hiPSC所誘導(dǎo)的肝類(lèi)器官，并表達(dá)白蛋白（ALB）和CYP3A4等功能性蛋白。更重要的是，肝類(lèi)器官在有無(wú)RGD條件下表現(xiàn)出不同的譜系分化傾向：在無(wú)RGD時(shí)更偏向肝細(xì)胞命運(yùn)，而在有RGD時(shí)則主要分化為膽管細(xì)胞（圖2）。

圖2. RGD調(diào)控水凝膠體系中肝類(lèi)器官的譜系分化

圖3. RGD通過(guò)integrin–TGF-β信號(hào)通路調(diào)控肝類(lèi)器官譜系分化

  這項(xiàng)研究為肝臟疾病的機(jī)制研究、個(gè)體化藥物篩選及再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供了新的策略，并具有重要的臨床意義和潛在的商業(yè)價(jià)值。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202508430