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迄今最接近成人肺类器官培育成功,有助更好测试新冠药物效果和毒性

作者:科技日报发布时间2021-09-02浏览量:203

据物理学家组织网8月31日报道,美国科学家在最新一期《电子生命》(eLife)杂志上撰文称,他们借助人类干细胞,在实验室培育出了迄今最接近人类肺部的肺类器官,拥有人肺的所有细胞类型。而且,他们利用这个肺类器官再现了真实的感染新冠病毒患者的肺部情况,对一些药物的药效和毒性进行了测试。

自新冠疫情暴发以来,科学家一直在寻找新冠病毒感染的实验室模型,但由于并非所有细胞都存活下来,因此,试图培育成人肺的尝试都以失败告终。

在最新研究中,来自加州大学圣地亚哥分校的科学家借助因肺癌而被手术切除的成人肺干细胞,开发出了3种肺类器官细胞系。通过加入一些特殊的生长因子,他们获得了构成人类肺部上下气道的细胞,包括名为AT2的特殊肺泡细胞。

此外,由德巴什•沙湖博士领导的计算团队,通过比较新的肺类器官的基因表达模式与死于肺部疾病患者的模式以及从新冠疫情患者数据库中发现的模式,验证了新的肺类器官。

通过用新冠病毒感染新得到的肺部类器官,研究小组发现,上呼吸道细胞对病毒感染至关重要,下呼吸道细胞对免疫反应很重要,而且,这两种细胞类型都可能增强过度免疫反应(细胞因子风暴),在新冠重症患者身上已经看到了这一情况。

此外,研究团队还证实,无论是否感染新冠病毒,新得到的肺类器官的行为与真实的肺相似。而且,这一成年肺类器官比其他任何实验室模型都能更好地再现新冠病毒感染肺部的过程。

最新研究负责人之一普拉迪帕特•戈什教授说:“这一人类疾病模型使我们能在人类临床试验开始前测试药物的疗效和毒性,排除无效化合物,我们已经开始测试药物能否控制新冠病毒感染。此外,这一模型也可用于探索与新冠病毒有关的未知领域,包括肺纤维化等并发症等。”

研究人员强调说,新肺类器官具有可扩展性、个性化、成本效益高等优点,可以对多种肺疾病和流行病进行建模。


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