不同肺部区域对此类感染的反应存在差异且复杂,因此使用传统模型(如动物模型和简单的体外系统)精确模拟这些反应具有挑战性。
为解决该问题,京都大学的研究团队开发了一种能够模拟人体肺部不同区域的微生理系统(MPS)。该装置可特异性模拟气道和肺泡以研究病毒病理学。结合同源诱导多能干细胞(iPSCs),该团队正为呼吸系统疾病提供更个性化、更精准的治疗方案做准备。
"我们基于iPSC的肺部芯片使我们能够模拟源自同源组织的近端与远端肺部区域对呼吸道病毒感染的不同反应,"论文第一作者、京都大学博士研究生萨钦·亚达夫表示。
该研究为探索组织及病毒特异性疾病机制、评估药物有效性提供了更精准的平台。此外,该方法对应对未来大流行病具有重要前景。
"所获洞见可用于开发其他人體器官及多器官系统模型,促进器官相互作用研究,"团队负责人横川隆司指出。
"精确模拟宿主对不同病毒及肺区反应的差异能力,可显著增强我们对新兴病毒的理解并促进早期药物筛选,"资深研究员野田武志强调。
"将iPSC整合到MPS中具有无可比拟的优势,这些细胞可为个性化医疗和同源模型提供支持,"另一位资深团队成员后藤慎平补充道。
该芯片系统的应用不仅限于病毒感染,还可通过利用患者特异性iPSC研究其他病症,推动个性化医疗发展。
Story Source:
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Journal Reference:
Sachin Yadav, Kazuya Fujimoto, Toru Takenaga, Senye Takahashi, Yukiko Muramoto, Ryuta Mikawa, Takeshi Noda, Shimpei Gotoh, Ryuji Yokokawa.Isogenic induced-pluripotent-stem-cell-derived airway- and alveolus-on-chip models reveal specific innate immune responses.Nature Biomedical Engineering, 2025; DOI:10.1038/s41551-025-01444-2
2025-08-04
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