综述：通过人类诱导多能干细胞肝胆分化构建肝脏类器官模型：现状、挑战及改进策略

《Stem Cell Research & Therapy》：Construction of liver organoid models by hepatobiliary differentiation from human induced pluripotent stem cells: state of the art, challenges and improving strategies

摘要

生理相关的肝脏模型对于推进肝脏疾病研究至关重要，尤其是在疾病建模和药物开发方面。然而，目前的体外系统无法充分再现肝脏的结构和功能。由于人类诱导多能干细胞（iPSCs）具有易获取性、强大的增殖能力和多向分化潜能，由iPSCs衍生的肝脏类器官已成为肝病学领域的一个有前景的资源。尽管如此，该领域仍面临一些持续存在的瓶颈，包括肝脏成熟度不完全、非实质细胞（尤其是免疫细胞和基质细胞）的整合不足、表型不稳定以及标准化分化方案缺乏共识。因此，本综述系统地分析了iPSCs分化为肝脏类器官所面临的挑战和策略，并探讨了影响这一过程的相关因素，重点关注肝脏胆道发育的多维调控机制，以及细胞来源、培养系统和肝脏微环境对iPSCs肝脏分化的影响。未来应优先考虑以下方向：（1）阐明肝脏类器官的自我组装机制，以实现对其胆道分化的精确控制，从而更好地调控类器官的形态并提高其可重复性；（2）在iPSCs分化的不同阶段用小分子化合物替代外源性细胞因子，以简化并标准化分化方案；（3）推进肝脏类器官移植技术，以验证其生理功能，并将细胞治疗从被动替代转向主动组织重建；（4）整合人工智能技术，实现肝脏分化的智能和精确调控。