科技日報北京7月3日電?。ㄓ浾邉⑾迹┟绹茖W(xué)家首次利用干細胞培育出具有完整血管網(wǎng)絡(luò )的肺類(lèi)器官。這些“迷你”肺與人類(lèi)肺部的發(fā)育過(guò)程高度相似。這項發(fā)表于《細胞》雜志的最新成果,不僅揭開(kāi)了人類(lèi)早期發(fā)育的奧秘,也為構建腸道和結腸等其他血管化器官模型奠定了基礎,更為疾病研究、藥物測試及個(gè)性化治療提供了有力工具。
這項研究由加州大學(xué)洛杉磯分校與辛辛那提兒童醫院醫療中心合作進(jìn)行。研究團隊創(chuàng )新性地采用肺組織與血管同步培育的策略,使最終獲得的類(lèi)器官展現出四大優(yōu)勢:更豐富的細胞類(lèi)型、更完善的三維結構、更高的細胞存活率以及更接近成熟的發(fā)育狀態(tài)。
研究團隊率先將這一突破性模型應用于肺泡毛細血管發(fā)育不良伴肺靜脈錯位的研究。這種由FOXF1基因突變引發(fā)的先天性肺病,因其主要損傷血管和支持細胞的特點(diǎn),在傳統類(lèi)器官模型中始終難以模擬。借助新方法,研究團隊從FOXF1突變患者身上提取干細胞,并生長(cháng)出血管化的肺類(lèi)器官,成功再現了原發(fā)性血管缺陷及其引發(fā)的繼發(fā)性肺組織異常。
研究團隊表示,這些肺類(lèi)器官還可用于研究其他肺血管疾病,其標志著(zhù)人類(lèi)在利用真實(shí)人體組織模型研究疾病方面邁出關(guān)鍵一步,有望顯著(zhù)降低新藥研發(fā)對動(dòng)物模型的依賴(lài)。
鑒于當前培育的類(lèi)器官僅相當于胎兒肺部發(fā)育水平,研究團隊計劃通過(guò)模擬呼吸時(shí)的機械拉伸和空氣接觸,促使類(lèi)器官形成更成熟的肺部結構。