由诱导多能干细胞制成的肺细胞支持COVID-19研究
英国纽卡斯尔大学的研究人员领导的一个团队成功创建了一个肺部细胞模型,可用于复制COVID-19如何感染呼吸道。这一信息,今天报道在干细胞杂志,为更广泛的研究病毒肺部感染铺平了道路,使用一个具有成本效益的系统,可以很容易地大规模生产。
COVID-19迄今已导致全球350多万人死亡,迫切需要可用于开发有效治疗方法的气道模型。而采用体外(体外)模型生成的原代肺上皮细胞细胞近年来,模仿人类气道的方法越来越受欢迎,但它们的可用性仅限于主要样本,这些样本可能会因不同捐赠者的遗传背景而有很大差异。
诱导多能干细胞(iPSCs)提供了一种绕过这一缺陷的潜在方法。生成的成体干细胞它们存在于脂肪、皮肤、血液和其他地方,它们可以被重新编程,变成身体的所有其他类型的细胞,包括组成气道的细胞。此外,iPSCs可以无限繁殖,从而提供大量具有单一供体遗传背景的细胞,而不是多个供体的不同背景阻碍原代肺上皮细胞模型。
在研究报告中干细胞,气道上皮细胞由iPSCs生成(使用肺祖细胞的混合群体),方法是将其培养在聚酯膜上,使其形成融合的单层,然后将其暴露于空气-液体界面,诱导分化为假分层上皮模型。
然后,研究人员继续证明,他们的模型是由人类上呼吸道上皮中发现的细胞类型组成的——包括功能性纤毛细胞——这些细胞能够分泌粘液,并且容易被导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒感染。
英国纽卡斯尔大学干细胞科学教授、该研究的通讯作者莱尔·阿姆斯特朗博士说:“受感染的模型细胞还分泌了与SARS-CoV-2感染后体内气道上皮细胞行为相对应的细胞因子。”(细胞因子是在感染期间向免疫系统发出信号采取行动的蛋白质。)
“我们的方案不仅简化了人类上呼吸道细胞模型的制造,”他补充说,“而且它有一个明显的优势,即我们不需要遗传背景不同的主要样本。我们下一步将在此基础上进行扩展模型通过加入免疫细胞成分。”
“开发这种可复制且高度可扩展的协议来制造鞋气道该模型对于研究SARS-CoV-2等呼吸道病毒感染非常重要。干细胞.“拥有这样的模型将极大地促进未来疗法的发展,并将使该领域为研究新病毒和病毒变体做好更好的准备。”
更多信息:Ivo Djidrovksi等人,SARS-CoV-2感染来自诱导多能干细胞的上呼吸道模型,干细胞(2021)。DOI: 10.1002 / stem.3422