研究人员利用干细胞在培养皿中培养3d肺

通过用肺衍生的干细胞涂覆微小的凝胶珠，然后允许它们自组装成人肺中发现的气囊的形状，Eli和Edy的研究人员在UCLA的Regeneratived Mickice和干细胞研究中取得了成功在创造三维肺部“有机体”。实验室生长的肺样组织可用于研究包括特发性肺纤维化的疾病，这些疾病传统上难以使用常规方法研究。

“虽然我们还没有造出一个功能完整的肺，但我们已经能够接受肺细胞然后将它们按正确的几何间距和模式摆放，以模仿人类肺部，”该研究的主要作者、儿科血液学/肿瘤学副教授布丽吉特·冈佩茨(Brigitte Gomperts)博士说。

特发性肺纤维化是一种慢性肺疾病以肺部瘢痕出现。疤痕使肺部浓稠和僵硬，随着时间的推移，随着时间的推移，逐渐恶化的呼吸急促和缺氧到脑和重要器官。诊断后，大多数疾病的人居住约三到五年。虽然研究人员不知道在所有情况下导致特发性肺纤维化，但在其家庭中的少量人群中占有一小部分。此外，吸烟和某些类型的灰尘的吸烟可以增加发展疾病的风险。

为了研究遗传突变或药物对肺细胞的影响，研究人员以前依赖于细胞的二维培养物。但是当他们服用具有特发性肺纤维化的人的细胞并在这些平面培养物上生长它们时，细胞出现健康。“科学家真的无法在一道菜中模拟肺部疤痕，”魔法酮是UCLA广泛的干细胞研究中心的成员。实验室中无法模拟特发性肺纤维化使得难以研究疾病的生物学和设计可能的治疗方法。

冈珀特和她的同事们从干细胞使用来自成人肺的细胞创建。他们使用那些细胞涂上粘性水凝胶珠，然后将这些珠子分成小孔，每个珠子，每个珠子均仅在7毫米上。在每个孔中，肺部细胞围绕珠子围绕着珠子，其连接它们并形成均匀分布的三维图案。为了表明，这些微型有机体模仿实际肺部的结构，研究人员将实验室生长的组织与实际部分进行了比较人类的肺。

“这种技术非常简单，”材料科学与工程系的研究生、论文的第一作者丹·威尔金森(Dan Wilkinson)说。“我们可以制造出数千块类似肺部的可再生组织，其中包含病人特有的细胞。”

此外，当威尔金森和酮培养物增加了三维培养物的某些分子因素时，肺部发育了与具有特发性的人的肺中看到的那些类似的疤痕肺纤维化，可以使用这些细胞的二维培养物无法完成的东西。

使用这种新的肺类器官，研究人员将能够研究肺部疾病的生物学基础，包括特发性肺纤维化，并测试这些疾病的可能治疗方法。为了研究一个人的疾病，或者什么药物对他们最有效，临床医生可以从病人身上收集细胞，将它们转化为干细胞，诱导这些干细胞分化成不同的细胞肺细胞，然后使用它们细胞在3 d的文化。因为一次性制造许多微小的类器官非常容易，研究人员可以对许多药物的效果进行筛选。Gomperts说:“这是精准医疗和个性化治疗的基础。”

除了Gomperts和Wilkinson，其他的研究作者是加州大学洛杉矶分校的Preethi Vijayaraj, Abdo Durra, Steven Jonas博士，Manash Paul, Saravanan Karumbayaram和Bruce Dunn，还有Jackelyn Alva-Ornelas, Jennifer Sucre博士和Wade Richardson，他们在研究期间都在加州大学洛杉矶分校。

这项研究今天发表在该杂志上干细胞翻译医学。

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