研究人员利用患者的细胞创建人类气道干细胞

波士顿-研究人员首次通过对患者血细胞进行重新编程，成功地从诱导性多能干细胞中体外创建了气道基础干细胞。鉴于气道基底细胞被定义为气道干细胞，是因为它们可以响应损伤而再生气道上皮，因此这项研究可能有助于加速影响气道的疾病的研究，包括COVID-19，流感，哮喘和囊性纤维化。在波士顿医学中心和波士顿大学(CReM)再生医学中心的研究人员的带领下，与德克萨斯州休斯敦大学健康科学中心(UTHealth)合作，这些发现代表了迈向气道再生的关键的第一步，这将向前迈进与气道和肺部疾病有关的再生医学领域。

这项新研究发表在《细胞干细胞》上，概述了如何使用患者样品有效地产生和纯化大量气道基础干细胞。这样可以在实验室中开发出特定的，特定疾病的气道基础干细胞，并将其用于开发疾病模型，这最终可能会导致药物开发以及可以测试靶向药物方法的平台。这项研究的发现和细胞将根据CReM的“开源生物学”理念自由共享，或者共享信息和发现，这将有助于在全球范围内推动科学发展。

“简而言之，我们已经开发出一种在实验室中繁殖患者特异性气道基础细胞的方法，其最终目标是能够为患有气道疾病的患者再生气道。”波士顿医学中心的医师-科学家，CReM和肺中心的首席研究员，该研究的第一作者。

UTHealth的共同第一作者，博士后研究员Shingo Suzuki博士说：“这些结果可以使人们更好地理解各种呼吸道疾病，并因此对它们进行治疗。例如，囊性纤维化是由所有气道细胞中存在的基因突变引起的。“如果我们可以使用患有囊性纤维化的患者的样本制作多能干细胞，纠正突变，并用校正后的气道基础细胞替代遗传上相同的有缺陷的气道细胞，那么我们最终可以治愈这种疾病，并且其他未来的疾病也将使用相同的技术。”霍金斯补充说。

诱导多能干细胞是可以在人体内产生任何细胞或组织的主要干细胞。它们是通过将人类样本(例如一滴血)重编程为与胚胎干细胞相似的细胞群(包括在器官内形成不同细胞类型的能力)而创建的。对于这项研究，研究人员建立了在实验室中产生气道干细胞群体，基础细胞的方法。这些是人类呼吸道中重要的细胞类型，可维持呼吸道中的细胞内层，包括构成粘液的细胞和将粘液向上推动并从肺部排出的细胞。

研究人员首先用编码荧光蛋白的基因序列对诱导的多能干细胞进行了工程改造，使它们能够可视化，追踪和纯化基底细胞(如果存在)。然后，研究人员开始研究胚胎和该领域的先前工作，以确定随着肺部发育的基础形式。通过一系列旨在模拟肺发育过程中发生的变化的步骤来操纵诱导性多能干细胞，研究人员成功地产生了与人类气道基底细胞高度相似的细胞，其外观，表达的基因以及最重要的是两者都增殖并形成气道的其他细胞类型。使用啮齿动物气管模型，被称为基础细胞的细胞能够在体内再生气道。

来源：生物帮

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