一种生成人气道上皮类器官的方法

【字体: 时间:2022年03月23日 来源:医学速递

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  对肺组织的实验室研究通常需要切除大量的人体或动物组织。现在,佛雷堡大学医学院的科学家们成功地与美国合作。

Lung tissue from the lab                
人类肺细胞在实验室里生长。实验室培养的组织还发育出纤毛(洋红色)和不同的细胞类型。

肺组织的实验室研究通常需要切除大量的人类或动物组织。现在,弗莱堡大学医学院的科学家们已经成功地与美国研究人员合作,从实验室里的几个人体细胞中制造出了少量的肺组织,即所谓的类器官。该组织在发育过程中形成了一个三维结构,其表面有典型的肺组织的细小毛发。这些类器官可以在未来的肺疾病研究、药物开发或个性化药物中发挥重要作用。研究人员将他们的方法发表在《美国生理学杂志》(American Journal of Physiology)网络版上。

“我们研制的用于生长肺组织的方法既简单又便宜,而且很好地再现重要的生物学方面,”弗莱堡首席研究员Peter Walentek博士说。在实验室培养两周后,他们将肺细胞与两个信使结合,从而对干细胞产生积极影响,形成类器官。到目前为止,这个过程涉及很多步骤。例如,首先被移除的细胞必须通过复杂的方法进入胚胎状态。此外,到目前为止,此类类器官的组织外部始终向内,与自然模型的相似程度要低得多。

类器官支持个体化的治疗计划

来自肺病囊性纤维化患者的细胞导致了实验室中特征性改变的类器官的发展。“在未来,这种简单的方法甚至可能允许我们在实验室中培养单个肺病患者的组织,以便有希望提前测试一种疗法是否有效,”Walentek说。

此外,科学家还可以利用类器官来研究健康的肺组织是如何发育的,以及基因变化如何影响纤毛等微小毛发结构的形成。“这些纤毛的畸形不仅会导致肺部疾病,还会导致遗传性肾脏疾病,我们正在NephGen合作研究中心(SFB1453)进行研究,”Walentek说。

该方法提供了动物模型的替代方案

到目前为止,肺组织的健康发育和遗传性肺疾病常常在动物模型中进行研究。新建立的方法应该能够取代一些研究:“在实验室中以自然的三维形式生长组织是减少动物在研究中的使用的重要途径。这也是为什么这项研究如此重要的另一个原因,”佛雷堡大学医学院院长Lutz Hein博士说。


                       

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