編輯丨王多魚

排版丨水成文

人類的胃在前-后軸線上具有獨特的、區(qū)域化的功能，胃的胃底和胃竇沿器官前-后軸呈現(xiàn)明確的空間分布，并分別承擔(dān)獨特的分泌與消化功能。

從歷史上看，有關(guān)胃部模式形成的研究一直使用動物模型來確定其潛在原理。近來，基于人類多能干細(xì)胞（hPSC）的胃類器官（gastric organoid）在模擬胃底和胃竇上皮的區(qū)域特異性發(fā)育方面嶄露頭角。

然而，在早期胃器官發(fā)生過程中重現(xiàn)自組織的胃底-胃竇模式仍具挑戰(zhàn)性，這為推進(jìn)胃器官發(fā)生機(jī)制的研究帶來了重大障礙。

2025 年 9 月 10 日，清華大學(xué)生物力學(xué)與醫(yī)學(xué)工程研究所邵玥、昆明理工大學(xué)靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院白冰、華大/山西醫(yī)科大學(xué)劉心、國科溫州研究院林峰作為共同通訊作者（清華大學(xué)李夏、國科溫州研究院林峰、昆明理工大學(xué)崔琪琪為共同第一作者）在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了題為：Human gastroids to model regional patterning in early stomach development 的研究論文。

該研究構(gòu)建了人類胃類器官——類胃囊（gastroid），重現(xiàn)了早期胃器官發(fā)生過程中沿前-后軸的非對稱組織圖式發(fā)育，揭示了胃模式形成的調(diào)控機(jī)制，為破解胃發(fā)育的 WNT “信號梯度悖論”提供了一個統(tǒng)一的新理論，并為推進(jìn)胃器官發(fā)生和胃類器官發(fā)育研究提供了更高仿真的實驗平臺。

過去二十年來，胃器官前后非對稱組織圖式建立的發(fā)育機(jī)制始終存在一個悖論：經(jīng)典發(fā)育生物學(xué)認(rèn)為沿胚胎前-后軸梯度遞增的 WNT 信號是決定各器官前后組織圖式形成的關(guān)鍵信號，但胃的非對稱發(fā)育卻必須依賴沿前-后軸梯度遞減的 WNT 信號。這一“信號梯度悖論”挑戰(zhàn)了人類器官組織圖式發(fā)育的傳統(tǒng)理論范式。

在這項最新研究中，研究團(tuán)隊開發(fā)了一種源自人類多能干細(xì)胞（hPSC）、具備自組織多細(xì)胞譜系的人類胃類器官，研究團(tuán)隊將其命名為類胃囊（gastroid），可用于體外模擬胃底-胃竇模式形成。

通過多胚層協(xié)同發(fā)育，該研究生成的胃類器官具有以下特征：其上皮腔室呈現(xiàn)雙向的胃底-胃竇模式結(jié)構(gòu)，胃底區(qū)域附近附有神經(jīng)元群，整體被間充質(zhì)細(xì)胞包裹，因此在分子、細(xì)胞、結(jié)構(gòu)及解剖層面均表現(xiàn)出與體內(nèi)胃發(fā)育的高度相似性。非內(nèi)胚層細(xì)胞（尤其是神經(jīng)元群）通過 WNT 信號介導(dǎo)的細(xì)胞間通訊，在胃類器官中發(fā)揮著指導(dǎo)胃底-胃竇模式形成的關(guān)鍵信號中心作用。

單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析和基因沉默技術(shù)進(jìn)一步揭示，NR2F2是胃類器官發(fā)育過程中介導(dǎo)胃底-胃竇模式形成的關(guān)鍵因子。

類胃囊作為研究人類胃器官早期發(fā)育調(diào)控機(jī)制的全新體外平臺

總的來說，該研究揭示了胃模式形成的調(diào)控機(jī)制，為破解胃發(fā)育的 WNT “信號梯度悖論”提供了一個統(tǒng)一的新理論，并為推進(jìn)胃器官發(fā)生和胃類器官發(fā)育研究提供了更高仿真的實驗平臺。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09508-8