科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

美國(guó)科學(xué)家首次利用干細(xì)胞培育出具有完整血管網(wǎng)絡(luò)的肺類器官。這些“迷你”肺與人類肺部的發(fā)育過(guò)程高度相似。這項(xiàng)發(fā)表于《細(xì)胞》雜志的最新成果，不僅揭開了人類早期發(fā)育的奧秘，也為構(gòu)建腸道和結(jié)腸等其他血管化器官模型奠定了基礎(chǔ)，更為疾病研究、藥物測(cè)試及個(gè)性化治療提供了有力工具。

這項(xiàng)研究由加州大學(xué)洛杉磯分校與辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)療中心合作進(jìn)行。研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用肺組織與血管同步培育的策略，使最終獲得的類器官展現(xiàn)出四大優(yōu)勢(shì)：更豐富的細(xì)胞類型、更完善的三維結(jié)構(gòu)、更高的細(xì)胞存活率以及更接近成熟的發(fā)育狀態(tài)。

研究團(tuán)隊(duì)率先將這一突破性模型應(yīng)用于肺泡毛細(xì)血管發(fā)育不良伴肺靜脈錯(cuò)位的研究。這種由FOXF1基因突變引發(fā)的先天性肺病，因其主要損傷血管和支持細(xì)胞的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)類器官模型中始終難以模擬。借助新方法，研究團(tuán)隊(duì)從FOXF1突變患者身上提取干細(xì)胞，并生長(zhǎng)出血管化的肺類器官，成功再現(xiàn)了原發(fā)性血管缺陷及其引發(fā)的繼發(fā)性肺組織異常。

研究團(tuán)隊(duì)表示，這些肺類器官還可用于研究其他肺血管疾病，其標(biāo)志著人類在利用真實(shí)人體組織模型研究疾病方面邁出關(guān)鍵一步，有望顯著降低新藥研發(fā)對(duì)動(dòng)物模型的依賴。

鑒于當(dāng)前培育的類器官僅相當(dāng)于胎兒肺部發(fā)育水平，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃通過(guò)模擬呼吸時(shí)的機(jī)械拉伸和空氣接觸，促使類器官形成更成熟的肺部結(jié)構(gòu)。