您所在的位置:首頁 > 呼吸科醫(yī)學(xué)進(jìn)展 > 科學(xué)家培育出"迷你肺"以助囊性纖維化研究
劍橋大學(xué)科學(xué)家通過囊性纖維化患者皮膚細(xì)胞衍生的干細(xì)胞,成功而創(chuàng)造出“迷你肺”,并顯示其可用于檢測新藥對肺部疾病的作用。此研究發(fā)表于Stem Cells and Development.雜志上。
研究人員采用干細(xì)胞(人體萬能細(xì)胞)培養(yǎng)器官。其它近期例子是使用“迷你腦”研究阿爾茨海默氏病和使用“迷你肝”模擬肝臟疾病。研究者采用此技術(shù)建立疾病模型并篩查潛在藥物;這是一種動物研究的替代研究。
囊性纖維化是一種單基因疾病——換句話而言,雖然不同患者的突變基因可能不同,但它是由單基因突變引起的。囊性纖維化的主要特點之一是增厚的粘液增加肺部負(fù)擔(dān)引起呼吸困難和肺部感染增加。雖然患者生命期短于常人平均正常壽命,但近年治療進(jìn)展已有很大改善。
劍橋干細(xì)胞研究所的研究人員使用來自囊性纖維化患者的皮膚細(xì)胞,囊性纖維化是由 CFTR基因突變(δ—F508)引起的最常見類型。英國約3/4的囊性纖維化有此特殊基因突變。研究者重新編程皮膚細(xì)胞誘導(dǎo)其產(chǎn)生多功能狀態(tài),在此狀態(tài)下的細(xì)胞可發(fā)展稱體內(nèi)任何類型的細(xì)胞。
采用眾所周知的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞或iPS細(xì)胞,研究者可在實驗室內(nèi)重構(gòu)胚胎肺的發(fā)育,通過激活原腸胚過程,最終這些細(xì)胞發(fā)育成遠(yuǎn)端氣道組織。遠(yuǎn)端氣道參與肺部氣體交換,且常與一些疾病相關(guān),如囊性纖維化,肺癌和肺氣腫。
此研究的實施者Nick Hannan博士稱,“從某種意義上而言,我們創(chuàng)造的是迷你肺,其生長自人細(xì)胞,較實用傳統(tǒng)動物模型的可靠性更高。我們科利用它們了解更多嚴(yán)重疾病的關(guān)鍵方面—如囊性纖維化。”
通過使用對氯敏感的熒光染料,研究者可觀察“迷你肺”是否正常工作。若正常工作,肺允許氯離子通過并增強(qiáng)熒光;而囊性纖維化患者的失常細(xì)胞不允許氯離子通過并且熒光不會增強(qiáng)。研究者利用此技術(shù)可顯示“迷你肺”檢測潛在新藥。
Hannan 博士指出,“我們相信此過程擴(kuò)大規(guī)模后可篩查成千上萬種藥物。較大規(guī)模小鼠研究而言,這更具有臨床意義,提供的數(shù)據(jù)更可靠且更具倫理性。”
編譯自:Scientists grow 'mini-lungs' to aid the study of cystic fibrosis.Medical press.2015
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