构建和/或培养肝胆类器官的培养基套组和方法以及它们的应用

本发明涉及类器官培养和体外模型构建，具体涉及一种构建和/或培养肝胆类器官的培养基套组和方法以及它们的应用。

背景技术：

1、药物性肝损伤(dili)是重要的药物不良反应，严重者可导致急性肝衰竭甚至死亡。因此，在药物研发过程中，。

2、准确的安全性评价对于药物研发至关重要，相比于动物模型，体外肝脏模型在成本、伦理及效率方面均具有明显优势，但传统的2d细胞模型缺乏生理相关性，难以模拟体内多细胞相互作用。

3、近年来，类器官成为一种新型体外模型技术，其通过诱导干细胞，分化形成具有一定空间结构的多类型细胞互作的组织类似物，与传统2d细胞模型相比能够较大程度模拟体内组织结构和功能，并响应药物作用，在人类器官发育、疾病建模、药物研发和筛选等方面具有巨大优势。

4、然而，当前用于dili风险预测的体外类器官模型普遍具有一定限制，例如：类器官仅具有肝脏功能缺乏胆管细胞，限制了安全性评价的准确性和可靠性；培养体系较为繁琐且依赖生物材料或基质胶、胶原等，成本高且操作繁琐，不利于高通量应用。因此，亟需开发新的肝胆类器官构建技术和相关配套产品(如培养基等)，以满足类器官作为可靠、准确的体外模型进行药物筛选和安全性评价的需要。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺乏功能更加完善、检测结果更加准确可靠的肝胆体外模型等问题，提供一种构建和/或培养肝胆类器官的培养基套组和方法以及它们的应用。本发明提供的培养基套组在构建和培养肝胆类器官的过程中无需借助基质胶对其进行包埋处理，大幅降低了类器官培养成本，简化了操作，而且采用该培养基套组构建得到的肝胆类器官具有更加完善的功能，更适合用于药物安全性评价等对体外模型功能性要求较高的应用场景中。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于构建和/或培养肝胆类器官的培养基套组，所述培养基套组包括培养基a、培养基b、培养基c和培养基d，以及可选的培养基e，其中，

3、培养基a包括基础培养基a和添加剂i，所述基础培养基a选自dmem/f12培养基，所述添加剂i包括y-27632和mtesr1；或者，基础培养基a选自mtesr1培养基，所述添加剂i包括y-27632；

4、培养基b包括基础培养基b和添加剂ii，所述基础培养基b选自rpmi/1640培养基和/或dmem/f12培养基，所述添加剂ii包括b-27添加剂和激活素a；

5、培养基c包括基础培养基c和添加剂iii，所述基础培养基c选自rpmi/1640培养基和/或dmem/f12培养基，所述添加剂iii包括b-27添加剂、成纤维细胞生长因子4和骨形态发生蛋白4；

6、培养基d包括基础培养基d和添加剂iv，所述基础培养基d选自rpmi/1640培养基和/或dmem/f12培养基，所述添加剂iv包括b-27添加剂、肝细胞生长因子和角质细胞生长因子；

7、培养基e包括基础培养基e和添加剂ⅴ，所述基础培养基e选自hcm培养基，所述添加剂v包括b-27添加剂、抑瘤素m和地塞米松。

8、本发明第二方面提供一种构建肝胆类器官的方法，该方法包括对多能干细胞进行培养，诱导其形成肝胆类器官，所述培养采用第一方面所述的培养基套组进行。

9、本发明第三方面提供第二方面所述的方法构建得到的肝胆类器官。

10、本发明第四方面提供第一方面所述的培养基套组，或者，第三方面所述的肝胆类器官在药物筛选、疾病模型构建、毒理检测和药物安全性评价中的至少一种中的应用。

11、本发明第五方面提供第一方面所述的培养基套组，或者，第二方面所述的方法在提高肝胆类器官构建成功率、降低肝胆类器官构建和/或培养成本和提高肝胆类器官功能完整性中的至少一种中的应用。

12、本发明第六方面提供一种药物安全性评价方法，所述方法包括将待测药物与第三方面所述的肝胆类器官接触。

13、通过上述技术方案，本发明至少能够取得如下有益效果：

14、(1)本发明提供的培养基成分简单，而且可以根据培养阶段的不同自行选择，有效简化肝胆类器官培养的用培养基的配制操作的同时降低了成本，降低错配造成实验失败或材料浪费的可能性，适合规模化应用。

15、(2)本发明提供的培养基和方法能够获得功能完整的肝胆类器官，且其对于药物具有很好的响应，适合用作肝胆疾病机制研究、药物肝损伤评价测试等研究和检测工作的体外模型。

16、(3)本发明提供的方法可以不采用基质胶等外源性添加物，仅使用超低吸附培养板，通过细胞自由重力沉降团聚、自组装形成肝胆类器官，便于实验过程中固定、移动类器官，适用于高通量筛选，而且不使用基质胶还能避免实验过程中胶原酶消化等步骤对于类器官活性的不利影响，使得本发明提供的方法获得的肝胆类器官的质量更高。

技术特征：

1.一种用于构建和/或培养肝胆类器官的培养基套组，其特征在于，所述培养基套组包括培养基a、培养基b、培养基c和培养基d，以及可选的培养基e，其中，

2.根据权利要求1所述的培养基套组，其中，培养基a中，添加剂i的用量使得培养基a中：y-27632的终浓度不低于15μm，优选为20-50μm；mtesr1在培养基a中的终含量不低于10重量％，优选为10-20重量％；

3.一种构建肝胆类器官的方法，该方法包括对多能干细胞进行培养，诱导其形成肝胆类器官，其特征在于，所述培养采用权利要求1或2所述的培养基套组进行。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(1)中，所述第一培养的总培养时间为72-120h；

6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其中，所述方法不包括采用基质胶包埋干细胞或培养物的步骤。

7.权利要求3-6中任一项所述的方法构建得到的肝胆类器官。

8.权利要求1或2所述的培养基套组，或者，权利要求7所述的肝胆类器官在药物筛选、疾病模型构建、毒理检测和药物安全性评价中的至少一种中的应用。

9.权利要求1或2所述的培养基套组，或者，权利要求3-6中任一项所述的方法在提高肝胆类器官构建成功率、降低肝胆类器官构建和/或培养成本和提高肝胆类器官功能完整性中的至少一种中的应用。

10.一种药物安全性评价方法，其特征在于，所述方法包括将待测药物与权利要求7所述的肝胆类器官接触。

技术总结本发明涉及类器官培养和体外模型构建技术领域，公开了一种构建和/或培养肝胆类器官的培养基套组和方法以及它们的应用。利用本发明提供的培养基套组，可以通过iPSC诱导构建功能和结构更加完备的肝胆类器官，而且构建和培养过程中无需采用基质胶，大幅简化了类器官构建的操作，节约了成本。技术研发人员：王小莹,赵玉翠,王昭琦,高秀梅,吕彬,周倩受保护的技术使用者：天津中医药大学技术研发日：技术公布日：2024/9/12