類器官，指代在無附著基質的情況下體外培養細胞時形成的具有三維結構的聚集體。類器官能夠模擬真實器官的復雜結構和功能，為研究器官發育、疾病機制提供了重要工具。在個性化醫療、藥物篩選和毒性測試中也顯示出巨大應用前景，有助于減少對動物實驗的依賴，提高新藥開發效率和安全性評估的準確性。

（圖片來源：參考文獻【1】）

起源與探索

類器官的概念最早可以追溯到1907年。美國貝克羅萊納大學的H.V. Wilson教授發現，將海綿分離成單個細胞后，這些細胞能夠自發地重新聚集并形成具有功能的海綿個體。這一發現首次揭示了細胞在體外自組織形成復雜結構的潛在能力。

20世紀中葉，隨著細胞培養技術的不斷發展，科學家們開始嘗試在體外培養各種組織和器官。然而，由于缺乏合適的培養條件和細胞來源，這一領域的研究進展緩慢。

干細胞技術的突破與類器官的崛起

20世紀末，干細胞研究的突破為類器官的發展提供了強大的動力。1998年，人類胚胎干細胞（hESCs）的成功分離培養，以及隨后誘導多能干細胞（iPSCs）技術的出現，使得科學家們能夠從患者自身細胞中獲得多能干細胞，并將其誘導分化為各種類型的細胞，為個性化類器官的培養奠定了基礎。

2009年，Hans Clevers團隊首次成功地將單個腸道干細胞培養成包含所有腸細胞類型的腸類器官，標志著類器官研究進入了一個全新的階段。隨后，科學家們相繼培育出了多種類型的類器官，包括腦類器官、肝類器官、肺類器官等。

類器官技術的應用與發展

進入2010年代，類器官技術迎來了飛速發展的時期。科學家們相繼培育出了各種不同類型的類器官，如腦、腸、眼、肺、心等，它們不僅在外形上與真實器官相似，而且在功能上也能模擬真實器官的部分特性。這些微小的“器官”為研究疾病機理、測試藥物效果以及探索再生醫學開辟了全新的途徑。

2012年：科學家們在類器官技術領域取得了重大突破，成功培育出由人多能干細胞（human pluripotent stem cells, hPSCs）發育而來的視網膜類器官。這一成就不僅為眼科疾病的治療帶來了新的希望，為研究視網膜發育和功能提供了重要的工具。

2013年：人類腦類器官的成功培育更是引起了廣泛關注。同年，研究人員還利用患有小頭癥的個體的iPSCs細胞分化出了類似的大腦組織，這為理解遺傳性疾病提供了寶貴的機會。

2014年，科學家們成功培育出前列腺和肺類器官。這一成就標志著類器官技術在模擬人體復雜器官方面取得了重要進展。

2015年，科學家們在類器官技術方面再次取得重大突破，成功培育出乳腺、輸卵管以及大腦中負責記憶的海馬體的類器官。

2020年，荷蘭Hubrecht Institute研究團隊利用蛇的干細胞成功培養出了能夠分泌毒液的蛇毒腺微型組織。這項研究不僅為毒液研究和抗蛇毒血清的生產提供了一種更加安全和簡便的方法，還為研究毒腺的發育和功能提供了新的平臺。

（圖片來源：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7468890/）

小結

類器官技術作為生命科學領域的一顆冉冉升起的新星，正以其獨特的優勢在醫學領域展現出廣闊的應用前景。

當然，類器官技術的發展還面臨著許多挑戰和困難。例如，如何更好地控制類器官的發育和分化過程？如何確保類器官的功能和安全性？這些問題都有待我們深入研究和探索。

但無論如何，類器官技術的出現已經為我們打開了一扇通往醫學新紀元的大門。它讓我們看到了利用細胞培育人體器官的可能性。

參考文獻：

【1】Wang T, Fan S P, Chen Y G. Organoids: a new research model for SARS-CoV-2 infection and treatment (in Chinese). Sci Sin Vitae,2023,53:238–249,doi:10.1360/SSV-2021-0294

【2】https://blog.crownbio.com/organoid-culture-comparison

【3】https://www.cell.com/pictureshow/organoids