肝移植是目前治疗终末期肝衰竭最有效的方法，但由于供体肝短缺，限制了其临床应用。近年来，生物3D打印作为一种先进的组织工程技术，为肝脏组织模型的体外构建提供了新的途径。然而，目前大多数肝组织模型构建使用的细胞功能存在欠缺，且打印构建依赖于传统的分散细胞打印方法——将消化后的细胞悬液混入打印材料作为生物墨水。打印后单个细胞分散在水凝胶中，存在细胞间相互作用不足、细胞功能无法长期维持等问题，限制了3D打印构建的肝组织模型的功能和体内治疗效果。
近日，清华大学机械系生物制造中心团队庞媛副研究员、孙伟教授课题组与北京大学/昌平实验室邓宏魁教授团队开展合作，提出了一种基于细胞团簇打印的策略（spheroid-based bioprinting），打印具有良好生物功能的肝细胞类器官，成功构建了高活性、功能性的肝组织模型，并在小鼠肝衰竭模型中验证了其良好的治疗效果。
研究团队采用化学小分子诱导的人多潜能干细胞hCiPSCs作为肝细胞类器官的细胞来源，hCiPSCs的制备采用化学小分子诱导的方式，有效规避了传统多潜能干细胞iPSC转基因策略潜在的安全风险，是制备各类功能细胞的理想种子细胞。基于hCiPSCs制备功能良好的类肝细胞后，使用新型可透氧微孔板（oxygen-permeable microwell device）制备并培养肝类器官，优化了类器官培养时的供氧条件，显著提高了类器官的生物活性和肝脏特异性功能。
接着，将肝细胞类器官作为先进的生物单元，基于细胞团簇打印策略构建肝组织模型（3DP-HOs）。相比传统的分散细胞生物打印方法生成的模型，3DP-HOs增强了细胞间相互作用，维持了打印后肝细胞的高活性及功能。打印前后肝细胞类器官显示出相近的基因转录组表达，部分肝脏特异性功能基因的表达显示出接近于人原代肝细胞的水平。在对四氯化碳诱导和Fah-/-基因缺陷的两种肝衰竭小鼠的移植治疗中，3DP-HOs均显著提高了小鼠生存率，降低了肝损伤指标，减少肝脏炎症水平，并在小鼠血清中检测到人源性白蛋白，证明3DP-HOs在小鼠体内发挥着良好的合成分泌功能。此外，3DP-HOs在Fah-/-小鼠长期移植中与宿主形成了明显可见的血管连接，为其体内长期功能的维持提供了支持。该研究为肝衰竭治疗提供了新的思路。
相关研究成果以“3D打印化学重编程诱导人类多潜能干细胞来源的功能性肝细胞类器官用于肝衰竭治疗”（Bioprinting functional hepatocyte organoids derived from human chemically induced pluripotent stem cells to treat liver failure）为题，于3月3日发表于《肠道》（Gut）杂志。
庞媛、邓宏魁为论文通讯作者，北京大学-清华大学生命科学联合中心博士生李光亚、清华大学机械系2022级博士生何剑宇为论文共同第一作者。
该研究由清华大学、北京大学、东京大学等国内外团队合作完成，得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委基础科学中心、清华大学自主科研计划、北京市科技新星、重庆市自然科学基金、高等学校学科创新引智计划基地等项目以及昌平实验室的支持。
论文链接：
https://gut.bmj.com/content/early/2025/03/02/gutjnl-2024-333885
肝移植是目前治疗终末期肝衰竭最有效的方法，但由于供体肝短缺，限制了其临床应用。近年来，生物3D打印作为一种先进的组织工程技术，为肝脏组织模型的体外构建提供了新的途径。然而，目前大多数肝组织模型构建使用的细胞功能存在欠缺，且打印构建依赖于传统的分散细胞打印方法——将消化后的细胞悬液混入打印材料作为生物墨水。打印后单个细胞分散在水凝胶中，存在细胞间相互作用不足、细胞功能无法长期维持等问题，限制了3D打印构建的肝组织模型的功能和体内治疗效果。
近日，清华大学机械系生物制造中心团队庞媛副研究员、孙伟教授课题组与北京大学/昌平实验室邓宏魁教授团队开展合作，提出了一种基于细胞团簇打印的策略（spheroid-based bioprinting），打印具有良好生物功能的肝细胞类器官，成功构建了高活性、功能性的肝组织模型，并在小鼠肝衰竭模型中验证了其良好的治疗效果。
研究团队采用化学小分子诱导的人多潜能干细胞hCiPSCs作为肝细胞类器官的细胞来源，hCiPSCs的制备采用化学小分子诱导的方式，有效规避了传统多潜能干细胞iPSC转基因策略潜在的安全风险，是制备各类功能细胞的理想种子细胞。基于hCiPSCs制备功能良好的类肝细胞后，使用新型可透氧微孔板（oxygen-permeable microwell device）制备并培养肝类器官，优化了类器官培养时的供氧条件，显著提高了类器官的生物活性和肝脏特异性功能。
接着，将肝细胞类器官作为先进的生物单元，基于细胞团簇打印策略构建肝组织模型（3DP-HOs）。相比传统的分散细胞生物打印方法生成的模型，3DP-HOs增强了细胞间相互作用，维持了打印后肝细胞的高活性及功能。打印前后肝细胞类器官显示出相近的基因转录组表达，部分肝脏特异性功能基因的表达显示出接近于人原代肝细胞的水平。在对四氯化碳诱导和Fah-/-基因缺陷的两种肝衰竭小鼠的移植治疗中，3DP-HOs均显著提高了小鼠生存率，降低了肝损伤指标，减少肝脏炎症水平，并在小鼠血清中检测到人源性白蛋白，证明3DP-HOs在小鼠体内发挥着良好的合成分泌功能。此外，3DP-HOs在Fah-/-小鼠长期移植中与宿主形成了明显可见的血管连接，为其体内长期功能的维持提供了支持。该研究为肝衰竭治疗提供了新的思路。
相关研究成果以“3D打印化学重编程诱导人类多潜能干细胞来源的功能性肝细胞类器官用于肝衰竭治疗”（Bioprinting functional hepatocyte organoids derived from human chemically induced pluripotent stem cells to treat liver failure）为题，于3月3日发表于《肠道》（Gut）杂志。
庞媛、邓宏魁为论文通讯作者，北京大学-清华大学生命科学联合中心博士生李光亚、清华大学机械系2022级博士生何剑宇为论文共同第一作者。
该研究由清华大学、北京大学、东京大学等国内外团队合作完成，得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委基础科学中心、清华大学自主科研计划、北京市科技新星、重庆市自然科学基金、高等学校学科创新引智计划基地等项目以及昌平实验室的支持。
论文链接：
https://gut.bmj.com/content/early/2025/03/02/gutjnl-2024-333885
随着历史的车轮驶入2024年，大模型、AIGC等话题引发广泛热议，云计算与AI技术展现出了前所未有的深度融合趋势，就如同寒武纪的生物大爆发，激发着各行各业的创新浪潮。新质生产力时代到来，政企用云进 北京时间凌晨4点至6点，英伟达联合创始人兼CEO黄仁勋发表主题演讲《见证AI的变革时刻》，正式拉开了2024年英伟达GTC大会的序幕。黄仁勋宣布，正式推出名为Blackwell的新一代AI图形处理器（G 科技日报从哈尔滨工业大学获悉，北京时间2024年3月20日8时31分28秒，“天都一号”“天都二号”通导技术试验星伴随探月工程四期鹊桥二号中继星任务搭乘长征八号遥三运载火箭从文昌航天发射场发射 3月20日，在2024全球游戏开发者大会（GDC）上，腾讯发布了自研游戏AI引擎——GiiNEX。基于生成式AI和决策AI技术，GiiNEX将为游戏全生命周期提供丰富的AI解决方案。据悉，借助大模型等生成式AI 记者3月21日从中国科学技术大学获悉，该校物理学院张斗国教授课题组，提出并实现了一种基于矢量光场调控原理的动量空间偏振滤波器件。该滤波器件安装于传统无标记光学显微镜后，可采集到单个纳米 3月23日，“天卫科技03星”暨“华祥苑壹号”卫星在厦门举行出征仪式，这是由厦门本土企业天卫科技制造研发的第三颗服务当地建设的商业卫星，标志着厦门航天卫星应用领域商业化、产业化发展更进一 。本文链接：清华团队合作研发3D打印肝类器官用于肝衰竭治疗研究http://www.sushuapos.com/show-2-11142-0.html
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