eLife突破性成果：干細胞生成首個肺部類器官
日前eLife雜志上發表了一項突破性成果，科學家們從人類干細胞獲得了首個肺類器官，這個3D微型肺可以很好的模擬人類肺部結構和復雜性。
“這個微型肺能夠模擬真實的組織應答，是研究器官形成、疾病改變以及藥物應答的理想模型，”文章的資深作者，密歇根大學助理教授Jason R. Spence說。
這個肺類器官是在體外生成的，因此缺乏人類肺部的一些組分，比如呼吸時進行氣體交換的關鍵部件——血管。不過肺類器官擁有類似支氣管和肺泡的結構，與人類肺部的組織形式非常相似，可以作為動物研究的補充，幫助人們將基礎科學轉化到臨床。
傳統上，科學家們是用培養皿培養細胞，然后在二維環境中研究細胞的行為。但機體絕大多數細胞存在于三維環境中，是復雜組織和器官的一部分。人們一直嘗試在體外重建這樣的環境，已經成功獲得了胃、大腦、肝和人類腸道的類器官。這些類器官已經成為了研究人類發育和疾病的理想工具。
為了獲得肺類器官，研究人員在人類胚胎干細胞和誘導多能干細胞中操縱了好幾個控制器官生成的信號傳導通路。他們先誘導干細胞生成了內胚層，內胚層存在于早期胚胎，主要形成肺、肝和其他一些內臟。然后，研究人員激活兩個重要的發育通路，讓內胚層形成三維組織。與此同時他們還抑制了另外兩個關鍵的發育通路，得到了類似胚胎中早期肺的組織，這些組織會自動發展成三維的球形結構。為了進一步使其發育成為肺部組織，研究人員又添加了與肺部發育有關的蛋白。研究顯示，最終獲得的肺類器官能在體外存活一百多天。
這項研究獲得的肺類器官能在體外存活一百多天。研究人員通過RNA測序進行了全面的轉錄分析，證明肺類器官與人類胎兒的肺非常相似。由此可見，肺類器官可以成為研究人類肺部發育、成熟和相關疾病的理想模型。
來源：生物通
