一种新的检测CF药物有效性的方法

北卡罗来纳大学医学院的研究人员开发了一种新的实验室模型，用于囊性纤维化(CF)患者感染和炎症困扰的气道。模型，描述在美国呼吸和重症监护医学杂志，包括CF患者的原代支气管上皮细胞，以及CF气道中通常发现的感染/炎症因子。制药公司现在正在使用新的模型来测试现有的和潜在的CF疗法。

在他们的研究中，北卡罗来纳大学的科学家展示了如何模型可用于测量和比较CF和正常气道细胞对CF相关感染/炎症因子的反应。

“这个模型很重要，因为它包含了CF患者气道中感染/炎症因子的混合，”首席研究员Carla M. P. Ribeiro博士说，她是医学系副教授，也是北卡罗来纳大学Marsico肺研究所的成员。“了解气道细胞如何对这种环境做出反应，让我们可以更好地在临床前评估新型CF疗法的可能有效性。”

在美国，大约有3万人患有囊性纤维化，它是由编码CFTR(囊性纤维化跨膜传导调节因子)蛋白的两个基因拷贝的遗传突变引起的。在气道内壁细胞中，这种蛋白质控制着氯离子和水分子在这些细胞和通常漂浮在它们上面的薄层水样黏液之间的流动。这层黏液本应将吸入的细菌和病毒带出气道。但在慢性纤维性纤维化中，粘液是厚的、粘性的、不移动的，为吸入的病原体提供了一个它们可以繁殖的环境。由此产生的慢性感染会导致进行性肺损伤，导致呼吸衰竭。CF的治疗包括抗生素、消炎和粘液稀释药物，甚至肺移植，但大多数患者在50岁前死亡。

科学家们通过工程改造小鼠和其他实验室动物，使其具有CFTR基因缺陷，从而开发出了有用的CF模型。然而，为了筛选潜在的药物化合物库以找到任何对CF有效的药物，科学家通常需要实验室培养皿(体外)模型。Ribeiro和他的同事开发的这个新的体外模型使用了在肺移植过程中从CF患者身上取下的支气管上皮细胞和粘液脓性物质。细胞暴露在来自CF粘脓性物质的溶液中，该物质包含细菌因子和呼吸道上皮细胞分泌的炎症因子，以及在CF肺部频繁感染时积累的炎症细胞。

北卡罗来纳大学助理研究员Lubna Abdullah博士，该研究的第一作者和Marsico成员，发现长期暴露在感染/炎症因子中会导致CF和正常气道细胞促进被称为粘蛋白的蛋白质的产生，粘蛋白是粘液形成凝胶的关键成分。

以前的一些研究表明，与健康的气道细胞相比，CF气道细胞会产生过多甚至不足的粘蛋白。然而，Ribeiro说:“我们的结果表明，CF粘蛋白对感染/炎症因子的反应与正常气道细胞的反应是一样的。”

细胞反应的巨大差异与液体分泌有关:正常细胞分泌更多液体以保持增加的粘液稀薄和流动，而CF细胞几乎不分泌任何液体。

“我们通过这个模型明确地表明，CF中CFTR功能的缺失气道细胞直接导致这种疾病中所见的脱水粘液，”Ribeiro说。

她现在正在与制药公司合作，使用该模型测试潜在的CF药物。她说:“到目前为止，这个模型在我们的研究中非常有用，我希望它很快会对CF研究社区更广泛地有用。”

---

---