干細(xì)胞人肺模型可模擬新冠病毒感染
科技日報(bào)北京11月29日電 （記者張夢然）英國《自然》雜志26日發(fā)表的一項(xiàng)干細(xì)胞最新研究成果，美國斯坦福大學(xué)研究人員報(bào)告一種人類肺培養(yǎng)系統(tǒng)問世，它可用于模擬肺部感染，包括引起新冠肺炎的新冠病毒感染。
干細(xì)胞是一種具有多分化潛能及自我復(fù)制能力的早期未分化細(xì)胞。而肺部干細(xì)胞可以再生肺部組織，因此有潛力能形成實(shí)驗(yàn)室肺培養(yǎng)模型，用于研究肺病、癌癥和感染。
但是，肺部是人體最復(fù)雜的器官，肺臟自近端到遠(yuǎn)端包括氣管、支氣管、小支氣管和肺泡等結(jié)構(gòu)，對氣體交換和抵御病原體入侵至關(guān)重要，由數(shù)十種不同細(xì)胞的協(xié)同工作保證了其正常功能的進(jìn)行。而正是由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不但增加了臨床病癥診斷的難度，也讓我們對人類肺部干細(xì)胞的了解有限，妨礙了此類模型的開發(fā)，尤其是肺部最末端（換氣發(fā)生部位）模型的開發(fā)。
此次，斯坦福大學(xué)研究人員凱文·郭（音譯）及其同事，利用人類肺細(xì)胞亞群成功生成了人類肺部末端培養(yǎng)模型。這些模型可以幫助他們鑒定出哪些細(xì)胞可能是成熟肺組織的祖細(xì)胞。
研究表明，這種肺部模型表達(dá)新冠病毒進(jìn)入受體ACE2，并可以感染新冠病毒，用于研究新冠肺炎相關(guān)肺病。這種能夠模擬真實(shí)組織應(yīng)答的肺部，也是研究器官形成、疾病改變以及藥物應(yīng)答的理想模型。
研究人員表示，他們的肺組織培養(yǎng)物提供了一種研究人類肺病的模型，有望推動(dòng)組織工程應(yīng)用。
干細(xì)胞生成的人體相關(guān)模型，可以很好地幫助科學(xué)家研究多種流行病的生物學(xué)特性，并促進(jìn)藥物篩選。就在十月末，同樣發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)研究中，中國和美國的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用人類多能干細(xì)胞生成了肺和結(jié)腸類器官系統(tǒng)，借助這一成果他們對美國食品藥品管理局批準(zhǔn)的藥物進(jìn)行篩選后，鑒定出了三種顯示對新冠病毒具有抗病毒活性的藥物。這一研究表明，肺和結(jié)腸類器官也可以作為研究新冠病毒感染和鑒定潛在的新冠肺炎療法的模型，也為肺臟修復(fù)和再生研究提供了新的研究方向及理論基礎(chǔ)。
總編輯圈點(diǎn)
新冠肺炎的流行，讓肺部疾病研究再次成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。有的科學(xué)家通過冷凍電鏡來研究新冠病毒侵入肺部的機(jī)制，并建立了相關(guān)模型。在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家則通過肺部干細(xì)胞來生成實(shí)驗(yàn)室肺部培養(yǎng)模型，以增進(jìn)對新冠肺炎的了解。其實(shí)這種方法不僅有利于人類應(yīng)對新冠肺炎，對于再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展也很有裨益。