劍橋大學(xué)科學(xué)家通過(guò)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(cè)新藥對(duì)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(wàn)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(dòng)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(diǎn)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(lái)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(jiàn)類型。英國(guó)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)重構(gòu)胚胎肺的發(fā)育，通過(guò)激活原腸胚過(guò)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(shí)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(zhǎng)自人細(xì)胞，較實(shí)用傳統(tǒng)動(dòng)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(guò)使用對(duì)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(guò)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(guò)并且熒光不會(huì)增強(qiáng)。研究者利用此技術(shù)可顯示“迷你肺”檢測(cè)潛在新藥。

    Hannan 博士指出，“我們相信此過(guò)程擴(kuò)大規(guī)模后可篩查成千上萬(wàn)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