波士頓大學(xué)和波士頓醫(yī)學(xué)中心的合資企業(yè)再生醫(yī)學(xué)中心 (CReM) 的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種將工程細(xì)胞移植到受損肺組織中的新方法。這些發(fā)現(xiàn)可能會帶來治療肺氣腫、肺纖維化和 COVID-19 等肺部疾病的新方法。這兩項研究描述了改造肺干細(xì)胞并將其移植到受傷的實驗肺中而不進(jìn)行免疫抑制的方法，該研究在線發(fā)表在 《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上。
20多年來，領(lǐng)導(dǎo)這項工作的科學(xué)家們一直在尋求一種將細(xì)胞移植到受損肺組織中的方法，目的是再生肺氣道或肺泡。他們懷疑，為了使移植物具有長壽命和功能性，重建肺的干細(xì)胞或祖細(xì)胞“室”(有時也稱為干細(xì)胞生態(tài)位)非常重要。他們首先專注于開發(fā)在實驗室中使用多能干細(xì)胞改造每個肺干細(xì)胞或祖細(xì)胞的方法，然后開發(fā)將這些細(xì)胞移植到肺部受傷的實驗小鼠模型中的方法。
在他們的研究“通過原代或多能干細(xì)胞衍生的基底細(xì)胞移植進(jìn)行氣道干細(xì)胞重建”中，CReM 研究人員將重點放在肺氣道上。這些氣道內(nèi)襯有上皮細(xì)胞，上皮細(xì)胞中含有被稱為“基底細(xì)胞”的干細(xì)胞，負(fù)責(zé)在一生中維持這些氣道。
“通過在實驗室培養(yǎng)皿中將實驗?zāi)Ｐ秃腿祟惗嗄芨杉?xì)胞分化為氣道基底細(xì)胞，我們能夠使用這些細(xì)胞在體內(nèi)(活體組織中)重建受損模型氣道的干細(xì)胞區(qū)室。這導(dǎo)致工程基底細(xì)胞在免疫活性模型中終身植入。因為這些細(xì)胞被移植為基底細(xì)胞，即氣道的正常干細(xì)胞，它們能夠通過分裂自我更新或復(fù)制自身，并產(chǎn)生其他細(xì)胞類型，共同形成功能性氣道上皮，”通訊作者解釋道。 Darrell Kotton 醫(yī)學(xué)博士、波士頓大學(xué) Chobanian & Avedisian 醫(yī)學(xué)院 David C. Seldin 醫(yī)學(xué)教授兼 CReM 主任。
在他們的第二篇論文《將 PSC 衍生的肺上皮細(xì)胞持久肺泡植入免疫活性小鼠》中，CReM 研究人員將肺氣囊(即肺泡)作為目標(biāo)?？祁D和他的團(tuán)隊開發(fā)了將工程細(xì)胞移植到肺泡中的方法，肺泡是肺部負(fù)責(zé)氣體交換的區(qū)域。移植的細(xì)胞形成兩種類型的肺泡細(xì)胞，稱為 1 型和 2 型肺泡細(xì)胞。由于 2 型肺細(xì)胞在整個生命過程中充當(dāng)肺泡的祖細(xì)胞，因此從移植的工程細(xì)胞中形成新的 2 型肺細(xì)胞可確保細(xì)胞自我更新和分化，以長期維持肺泡。
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