科技日報(bào)記者 張佳欣
據(jù)最新一期《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志報(bào)道，日本京都大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種能同時模擬肺部近端氣道與遠(yuǎn)端肺泡的新型“肺芯片”系統(tǒng)，有望更精確地研究呼吸道病毒的感染機(jī)制。
呼吸道病毒感染曾多次引發(fā)全球性大流行，給醫(yī)療系統(tǒng)帶來沉重負(fù)擔(dān)。這類病毒會對肺部造成嚴(yán)重?fù)p傷，特別是肺部的近端區(qū)域（氣道）和遠(yuǎn)端區(qū)域（肺泡）。由于肺部不同區(qū)域?qū)Ω腥镜姆磻?yīng)存在差異且機(jī)制復(fù)雜，傳統(tǒng)的動物模型或簡單的體外系統(tǒng)難以準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)這一過程。
為解決上述問題，日本研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一款微型生理系統(tǒng)。他們通過誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）技術(shù)，誘導(dǎo)分化出具有功能性的肺上皮細(xì)胞，再配合類器官工程與微流控平臺，重建了人體肺部氣道與肺泡的三維結(jié)構(gòu)與微環(huán)境。
研究團(tuán)隊(duì)利用iPSC構(gòu)建的“肺芯片”能模擬氣道和肺泡在病毒感染時的不同反應(yīng)，且細(xì)胞來源一致，有效減少了個體差異帶來的干擾。這一成果為研究組織與病毒特異性的疾病機(jī)制提供了更精準(zhǔn)的平臺，也有助于新藥的評估和篩選。
這項(xiàng)研究成果不僅適用于肺部模型，也為其他人體器官及多器官系統(tǒng)的構(gòu)建提供了重要參考，有助揭示器官間的相互作用機(jī)制。微型生理系統(tǒng)與iPSC技術(shù)的結(jié)合，將為復(fù)雜疾病模型的開發(fā)帶來全新思路。
