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AMT | 北京大学第一医院金鸿雁综述:体外搭建“女性内分泌网络”推动微流控类器官系统研究绝经机制的变革 |
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文章概述:
北京大学第一医院金鸿雁团队在Advanced Materials Technologies上发表综述,系统阐述了微流控类器官系统在绝经机制研究及精准医疗中的应用前景,为理解绝经综合征的多器官调控机制和优化个体化治疗策略提供了新视角。
正文:
绝经综合征是女性由于绝经前后出现的激素波动引发的一系列多系统功能紊乱,显著增加骨质疏松、心血管疾病及认知障碍等风险。目前,绝经激素治疗(MHT)是缓解症状的主要手段,但其在不同器官(如乳腺、子宫内膜)中的效应差异及潜在风险,使精准治疗方案的制定面临挑战。传统2D培养和动物模型难以复现人体复杂的器官交互作用,限制了对MHT全身效应的系统理解。
微流控技术凭借其对流体剪切力、生化浓度梯度及动态灌流的j精准调控,为构建生理相关性高体外模型提供了可能,尤其是将不同器官来源的类器官整合至同一个微流控网络,模拟药物在器官间代谢、运转与效应传递过程,为研究MHT的系统性作用机制奠定技术基础。
本综述首先梳理了受绝经影响关键器官的类器官构建策略,包括乳腺与子宫内膜类器官的激素响应性培养、骨类器官的多细胞层级构建,以及脑与血管类器官的区域特异性诱导分化。随后,着重介绍了微流控技术与多器官类器官整合的系统构建方法,涵盖动态灌流体系的涉设计、多器官共培养平台的搭建以及实时传感监测系统的集成,并概述了该平台在绝经研究中的独特优势,如模拟器官间激素信号对话、评估不同器官对激素治疗的差异化效应、以及为个体化用药筛选最优治疗窗口等。

图1.绝经机制和精准治疗研究模型的发展和未来应用
尽管该技术体系展现出巨大潜力,当前仍面临若干关键挑战。,包括多器官共培养中培养基不兼容的问题,亟需开发适用于不同胚层来源类器官的通用型培养条件;微流控芯片材料对脂溶性激素的吸附效应尚未完全解决,需探索新型低吸附材料;现有模型普遍缺乏功能性血管网络和免疫细胞成分,难以真实模拟体内药物分布和炎症微环境;类器官的成熟度和功能稳定性亦有待提高,可结合3D生物打印和动态力学刺激等技术优化培养方案;此外,集成式电化学传感器和高分辨率成像系统的引入,将有助于深入解析多器官间的信号通讯机制,。
展望未来,该综述从模型构建、技术集成与临床转化三个层面,提出了微流控类器官系统在绝经精准医疗中的发展方向,为未来构建更具生理相关性的女性内分泌疾病研究平台提供了理论支持与技术路径。
论文信息:
Engineered Microfluidic Organoid Systems: New Paradigms for Menopause Mechanism Research and Personalized Medicine
Qianyi Zhang, He Huang, Hongliang Dong, Qiang Ma, Hongyan Jin*
Advanced Materials Technologies
DOI:10.1002/admt.202502306
原文链接:
https://doi.org/10.1002/admt.202502306
期刊介绍:

Advanced Materials Technologies是跨学科研究的家园,涉及材料科学、创新技术与现实世界应用。无论是能源、医疗保健、电子、光学、微流体、传感器还是环境技术,我们欢迎所有应用材料主题,特别强调先进设备的设计、制造与集成。

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