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在類器官技術飛速發展的今天，這一三維體外模型已成為疾病研究、藥物開發和再生醫學的“革命性工具"。然而，類器官的成功構建不僅依賴于干細胞的潛能，更離不開關鍵細胞因子的精密調控。其中，Noggin作為類器官培養的“守門員"，憑借其的生物學功能，成為維持干細胞特性、驅動器官結構形成的核心因子。那么Noggin的科學價值及其在類器官研究中的不可替代性是什么樣子的呢？一起隨著小編來看看吧～
一、 什么是Noggin？
Noggin是一種分泌型同二聚體糖蛋白，最早在非洲爪蟾胚胎發育研究中被發現，因其能夠抑制骨形態發生蛋白（BMP）信號而得名。在哺乳動物中，Noggin通過與BMP家族蛋白（如BMP-2、BMP-4、BMP-7等）高親和力結合，阻斷其與受體的相互作用，從而調控胚胎發育、骨骼形成及神經系統的分化。研究表明，Noggin在成體組織中仍發揮重要作用，尤其在維持干細胞微環境的動態平衡中。
Noggin結構核心體與BMP受體結合示意圖
二、 為何Noggin在類器官培養中？
1. 抑制BMP信號，維持干細胞干性
類器官的核心是干細胞的自我更新能力，而BMP信號通路的激活會驅動干細胞向終末分化細胞轉變。Noggin通過抑制BMP信號，有效維持干細胞的未分化狀態，為類器官的長期擴增提供基礎。例如，在肺類器官培養中，缺乏Noggin會導致肺泡上皮細胞過早分化，破壞三維結構的完整性。
Noggin抑制細胞增殖的分子機制
2. 協同Wnt信號，構建器官發育微環境
類器官的發育需要多信號通路的協同作用。Noggin與Wnt3a、R-spondin等因子的組合（經典培養方案WENR），可模擬體內干細胞生態位的信號平衡。在腸道類器官中，Noggin抑制BMP的同時，間接增強Wnt/β-catenin信號，促進隱窩干細胞的增殖與隱窩-絨毛軸的形成。
Noggin與信號通路簡圖
3. 廣泛適用于多器官模型構建
2021年，類器官技術被正式納入國家“十四五"科技創新規劃重點專項，標志著其在生命科學領域的戰略地位。隨著研究熱度持續攀升，如何實現類器官的體外高效構建成為技術突破的關鍵。目前，類器官標準培養體系為WNER方案（由Wnt-3a、Noggin、EGF和R-Spondins四類因子組成），通過對這些因子的濃度調控與組合優化，該方案可適配超過90%的類器官模型構建需求
WENR 方案用于多種類器官培養
其中，Noggin作為Wnt與BMP信號通路的雙重調控樞紐，在維持干細胞微環境穩態中具有不可替代性：一方面，它通過拮抗BMP信號抑制細胞過早分化；另一方面，其與Wnt通路的協同作用可驅動三維結構的極性形成。研究顯示，從消化道（小腸、胃、肝臟）到呼吸系統（肺）、內分泌器官（胰腺），乃至前列腺、乳腺等腺體類器官，甚至高度復雜的腦類器官培養體系，Noggin均被列為必需的核心組分。例如在腸道類器官中，缺乏Noggin會導致絨毛上皮細胞異常增生，而精準調控其濃度則可重現隱窩-絨毛軸的空間分化特征。
Noggin應用培養示意圖
三、 選擇高質量Noggin四大理由
1、高特異性：優質Noggin可高效拮抗BMP-2/4/7，避免非靶標效應干擾實驗結果；
2、批次穩定性：嚴控生產工藝，確保不同批次間活性一致，減少實驗重復性偏差；
3、無動物源性：采用重組蛋白技術生產，杜絕外源污染風險，符合臨床前研究規范；
4、多模型驗證：已在腸、胃、肝、肺等多種類器官中完成功能驗證，支持結構形成與長期傳代。
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