培养皿中的新肺“类器官”模仿全尺寸肺的特征

“迷你器官”可能有助于理解和治疗呼吸系统疾病

培养皿中的新肺“类器官”模仿全尺寸肺的特征

哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)的研究人员用人类多能干细胞创造出了新的肺“类器官”——模仿全尺寸肺特征的微型3d结构。该团队使用类器官在实验室培养皿中生成人类肺部疾病的模型,这可以用于促进我们对各种呼吸道疾病的理解。

一个这一发现的详细内容发表在4月24日的《自然细胞生物学》在线版上。

类器官是一种三维结构,包含多种细胞类型,外观和功能都像一个全尺寸的器官。通过在培养皿中复制器官,研究人员希望开发出更好的人类疾病模型,并找到测试药物和再生受损组织的新方法。

“研究人员已经接受了创造类器官的挑战,以帮助我们理解和治疗各种疾病,”哥伦比亚大学医学教授(微生物学和免疫学)Hans-Willem Snoeck博士说,他也是这项研究的首席研究员。“但我们在创造可以复制人类疾病关键特征的类器官方面的有限能力已经受到了考验。”

斯努eck博士的实验室创造的肺类器官是第一个包含分支气道和肺泡结构的,类似于人类的肺。

为了证明类器官的功能,研究人员表明,当呼吸道合胞病毒(RSV)感染时,类器官的反应方式与真实的肺大致相同。额外的实验表明,当携带与肺纤维化相关的基因突变时,类器官也会像人类肺一样做出反应。

RSV是婴儿下呼吸道感染的主要原因,目前还没有疫苗或有效的抗病毒治疗。特发性肺纤维化是一种会在肺部造成疤痕的疾病,每年在美国造成3万至4万人死亡。肺移植是治疗这种疾病的唯一方法。

Snoeck博士说:“用人类多能性或基因组编辑的胚胎干细胞创造的类器官可能是深入了解这些疾病发病机制的最好,也可能是唯一的方法。”

关于

标签

肺部疾病,干细胞

参考文献

这篇论文的题目是多能干细胞的人类肺部发育和疾病的三维模型其他作者(也来自哥伦比亚大学欧文医学中心)有陈雅文、黄雪莲、Ana Luisa Rodrigues Toste de Carvalho、Siu-Hong Ho、Mohammad Naimul Islam、Jahar Bhattacharya、Laura M. Palermo、Matteo Porotto和Anne Moscona。

作者声明没有相互竞争的经济利益。

这项工作得到了NIH(资助HL120046-01, 1U01HL134760-01, RO1 AI031971和RO1 AI114736)的支持,由Northern Biologics公司赞助的研究协议,以及Thomas R Kully IPF研究基金的资助。

哥伦比亚大学欧文医学中心在基础、临床前和临床研究方面处于国际领先地位;医学卫生科学教育;还有病人护理。医学中心培养未来的领导者,包括许多内科医生、科学家、公共卫生专业人员、牙医和内科外科医生学院、梅尔曼公共卫生学院、牙科医学院、护理学院、艺术与科学研究生院生物医学部门以及联合研究中心和机构的护士。哥伦比亚大学欧文医学中心是纽约市和州最大的医学研究企业的所在地,也是东北部最大的教师医疗实践之一。哥伦比亚大学欧文医学中心与其合作医院纽约长老会医院共用一个校园。更多信息,请访问cuimc.columbia.educolumbiadoctors.org