类器官（Organoids），这一体外培养的微型器官，由成体干细胞或多能干细胞分化而来，拥有自我更新和自我组织的能力，能够在一定程度上模拟人体真实的组织器官。类器官技术的快速发展为医学研究打开了一扇窗，填补了现有生物模型如细胞系、动物模型的一些缺陷，并在多个领域展现出巨大的应用潜力。

前世：类器官的起源与发展

1. 早期发现

类器官的发展可以追溯到1907年，美国贝克罗莱那大学教授威尔逊（H. V. Wilson）发现海绵细胞物理分离后可以重新聚集，并自组织成为新的具有正常功能的海绵有机体。这一发现为类器官的发展提供了可能。

2. 干细胞技术的突破

干细胞技术的出现为类器官的研究注入了蓬勃的活力。1961年，多能干细胞（PSCs）被首次从小鼠胚胎中分离出来；1987年，A. J. Friedenstein发现间充质干细胞（MSCs）；1998年，美国生物学家Thomson首次从人胚泡中分离培养出人胚胎干细胞（hESCs）；2007年，日本科学家Yamanaka和Thomson分别完成了人诱导性多能干细胞（iPSCs）的建立。

3. 类器官的初步构建

2001年，Suchun Zhang教授首次在体外将人胚胎干细胞诱导分化为具有神经管样结构的拟胚体，这也是人脑类器官的雏形。之后的几年里，Yoshiki Sasai研究团队发现诱导多能干细胞自组织形成具有大脑皮层结构和功能的神经球，Hans Clevers团队则使用鼠成体干细胞在体外自组织成为具有肠隐窝-绒毛结构的肠类器官。至此，类器官作为新型研究模型逐渐走入大家的视野。

今生：类器官的广泛应用与前景

1. 医学及其他方向探索

作为一种新型模型，类器官在科学研究领域具有非常大的潜力。类器官最典型的应用是作为疾病模型及药物筛选。目前，人源性类器官作为疾病模型主要应用于遗传性、退行性、传染性等疾病。

2. 心脏类器官

2021年，科学家成功培育出可以体外自主搏动的心脏类器官，该类器官可以自发形成空腔，自主跳动，无需支架支持，并且在受伤后可自主动员心脏成纤维细胞迁移修复损伤。研究人员可以借此构建人类心脏发生和心脏病模型，例如婴儿的先天性心脏缺陷和心脏病发作后的心脏细胞死亡。

3. 脑类器官

脑类器官不仅可以用来模拟大脑发育，还可以作为疾病模型研究病理特征。2019年，加州大学旧金山分校的研究小组将人脑组织、人和黑猩猩iPSC来源的脑类器官、猕猴脑组织基因表达谱进行了分析比较。2021年的一项研究表明，唐氏综合征患者来源的人脑类器官存在皮层发育缺陷，而通过抑制DSCAM/PAK1通路表达可以对其进行挽救。

4. 器官芯片

器官芯片（Organoid-on-a-chip）是微流控技术与类器官技术交叉融合发展的新兴技术。它在传统的类器官培养基础上，利用芯片平台实现了对培养环境的精准调控，可以进行高通量培养和精准模拟复杂的生理环境（如肿瘤微环境、呼吸道屏障等）。

5. 商业化进展

近年来，类器官在国内外的商业化进展突飞猛进，融资案例和融资规模持续增加。越来越多的药企通过购买产品、合作授权、投资等方式直接介入该领域。其中，Emulate和Xilis是类器官与器官芯片领域的明星企业。

6. 创赛科技

成立于2008年8月的上海创赛科技有限公司已推出超具性价比的类器官芯片产品。已实现培养材料、芯片功能、微流控培养系统等多点创新，应用于疾病机制探索和创新药物开发的器官微流控芯片产品。

未来展望

随着技术的发展以及多学科之间的结合，类器官将进一步向临床研究和医学应用转化，为人类疾病研究和发育探索带来更多可能。未来，类器官有望补充甚至替代传统动物模型和2D细胞培养模型，成为疾病研究、药物筛选和精准医疗的重要工具。

同时，类器官与器官芯片、生物反应器、微流控、实时成像和3D打印等新兴技术的交叉融合将进一步拓展其应用范围和实用价值。拥有核心技术优势和完整生产链、尽早布局该行业的企业将具有先发优势。

本文介绍了类器官从起源到发展的全过程，并探讨了其在医学及其他领域的应用前景。随着技术的不断进步，类器官将在未来发挥更加重要的作用，为人类健康事业做出更大的贡献。

参考文献

《类器官在生物医学中研究进展及应用》

《类器官的应用研究进展》

《组织几何形状驱动确定性类器官形态形成》 （Science，被引用次数：142）

《下一代癌症类器官》（Nature Materials，被引用次数：110）

《用于药物研发和精准肿瘤学的人类乳腺癌异种移植和类器官平台》（Nature Cancer，被引用次数：106）

请注意，由于部分文章来源于非学术性平台或未直接提供完整参考文献信息，因此可能无法列出全部或标准的参考文献格式。