構(gòu)建凝膠肺泡類器官作為新的篩選平臺(tái)

Shimpei Gotoh 教授(臨床應(yīng)用系)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究引入了一種新的培養(yǎng)方法來(lái)生成適合中和高通量篩選的肺泡類器官，并確定了幾種對(duì) AT1 細(xì)胞分化具有協(xié)同作用的化學(xué)物質(zhì)。該工作發(fā)表在《干細(xì)胞報(bào)告》雜志上。

肺泡是肺部進(jìn)行氣體交換的功能單位，主要由肺泡 1 型和 2 型上皮細(xì)胞(分別為 AT1 和 AT2 細(xì)胞)組成。除了產(chǎn)生肺表面活性物質(zhì)外，AT2 細(xì)胞是立方體組織干細(xì)胞，可通過(guò)自我更新和分化為 AT1 細(xì)胞來(lái)維持肺泡穩(wěn)態(tài)并調(diào)節(jié)損傷后的再生過(guò)程。

相比之下，AT1 細(xì)胞是薄而扁平的細(xì)胞，形成大部分肺泡表面，介導(dǎo)氧氣和二氧化碳的交換。目前對(duì) AT1 與 AT2 細(xì)胞分化的信號(hào)機(jī)制的了解主要基于小鼠研究，尚不清楚調(diào)控過(guò)程是否存在物種差異。

此外，盡管研究傳統(tǒng)上使用人類原代 AT2 細(xì)胞，但其供應(yīng)有限阻礙??了該研究領(lǐng)域的進(jìn)展。或者，人 iPS 細(xì)胞是研究肺泡上皮細(xì)胞分化的有價(jià)值的起始材料。

Gotoh 實(shí)驗(yàn)室此前已建立誘導(dǎo)方案，從 iPS 細(xì)胞生成 AT2 細(xì)胞，并從患者來(lái)源的 iPS 細(xì)胞創(chuàng)建肺泡類器官，用于疾病建模。然而，此類類器官并不是篩選程序的最佳選擇，因?yàn)樗鼈冃枰罅考?xì)胞，并且完全嵌入基質(zhì)膠(一種類似于細(xì)胞外環(huán)境的細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì))中。

在本研究中，研究人員產(chǎn)生了一種新型雙報(bào)告 iPS 細(xì)胞系，可監(jiān)測(cè) AT1 細(xì)胞分化，并衍生出一種新的“凝膠上”方法，通過(guò)將 iPS 細(xì)胞衍生的肺祖細(xì)胞或 AT2 細(xì)胞接種在基質(zhì)膠上，在 96 中培養(yǎng)肺泡類器官。 -孔板。

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