不同肺部区域对此类感染的反应存在差异且复杂,因此利用动物和简单体外系统等传统模型精确模拟这些反应仍具挑战性。
为解决该问题,京都大学研究团队开发了一种能模拟人类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,团队正在为呼吸系统疾病提供更个性化、更精准的治疗方案。
"我们基于iPSC的肺芯片能够模拟近端与远端肺区对呼吸道病毒感染的不同反应,这些细胞均来源于同源基因。"论文第一作者、京都大学博士生Sachin Yadav解释道。
该研究为探索组织及病毒特异性疾病机制、评估药物疗效提供了更精准的平台。此外,该方法对应对未来流行病具有重要价值。
"相关技术可拓展至其他人體器官及多器官系统模型的构建,从而促进器官互作研究。"团队负责人Ryuji Yokokawa强调。
"精确复现宿主对不同病毒及肺区反应差异的能力,将极大提升我们对新发病毒的理解,并加速早期药物筛选。"资深研究员Takeshi Noda表示。
"将iPSC整合到MPS中具有独特优势,这些细胞可为个性化医疗和同源模型研究提供支持。"团队另一位资深成员Shimpei Gotoh补充道。
该芯片系统在病毒感染研究之外还有广泛应用前景,通过采用患者特异性iPSC研究其他病症,可进一步推动个性化医疗发展。
Story Source:
Materials provided byKyoto University.Note: Content may be edited for style and length.
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
2025-08-17
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