科技日报(刘霞)近日发表在《生物技术与生物技术前沿》杂志上的一篇论文称,德国杜伊斯堡-埃森大学的科学家开发出一种自动化制备方法,可以批量生产小型肺类器官。含有真实肺细胞超微结构的类器官可以更有效地测试实验药物并预测患者对放射治疗等治疗的反应,而无需动物材料。
研究人员首先选择干细胞并将其培养在培养皿中。一旦细胞足够长,它们就会分离并被“激活”,形成称为胚状体的小细胞聚集体。接下来,他们将拟胚体放入含有促进类器官生长的培养基的特殊生物反应器中。与此同时,研究小组培养了一种类器官作为对照。
在反应器中生长这些结构四个星期后,研究小组分析了结构使用显微镜、免疫荧光、免疫组织化学和 RNA 测序来了解类器官的发育过程、细胞类型以及它们与传统生长的类器官有何不同。
分析证实,两组类器官均发育出具有气道和肺泡特征的肺样结构。 RNA测序显示它们形成了具有典型特征的肺上皮细胞和中胚层细胞。
两组类器官发育出相同的细胞类型,但比例略有不同。例如,培养的类器官含有更多的肺泡细胞,而生物反应器类器官更大,肺泡结构更少。
这种生物反应器可以一次产生大量类器官,这大大减少了工作量,有望改变肺部疾病研究的格局。未来,患者将能够通过该反应器使用自己的组织生长定制类器官,以主动测试治疗的有效性选项。