在生物工程整体器官中模拟肺病毒感染
Fabio Tommasini1, Thomas Benoist2, Soichi Shibuya1
1Stem Cells and Regenerative Medicine Section, Developmental Biology and Cancer Department, UCL Great Ormond Street Institute of Child Health, University College London, London, UK.
Biomaterials
|July 29, 2023
概括
研究人员开发了一个3D全器官肺部模型来研究病毒感染. 这种创新的生物反应器系统成功地模拟了肺部感染,并显示了测试抗病毒药物 (如remdesivir) 的潜力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 传染性疾病 传染性疾病
- 呼吸系统医学 呼吸系统医学
背景情况:
- 肺部感染是全球主要的健康问题,COVID-19等新兴病毒加剧了这一问题.
- 目前使用细胞培养的临床前模型缺乏人类肺部的3D结构和细胞外矩阵背景.
研究的目的:
- 开发和验证一种基于生物反应器的全器官肺模型,用于研究病毒感染.
- 建立一个基于人类细胞的3D模型,模仿感染研究的肺生理学.
主要方法:
- 整个老鼠肺部的自动脱细胞化,以创建一个生物支架.
- 在一个动态的,呼吸模仿生物反应器中,以原始人类支气管细胞重新细胞化脚手架.
- 模型感染了人类呼吸道上皮细胞,随后注射了中性粒细胞,随后进行了remdesivir治疗.
主要成果:
- 实现了人类肺上皮细胞在远端肺部区域的均分布.
- 在3D肺模型中成功证明了病毒感染和免疫细胞 (中性细胞) 相互作用的概念证明.
- 在这个全器官模型中证实了抗病毒药物remdesivir的疗效,表明其在药物查方面的潜力.
结论:
- 开发的全器官肺部模型为研究病毒性呼吸道感染提供了一个更具生理相关性的3D平台.
- 该模型是研究早期感染机制和评估新型治疗策略的宝贵工具.
- 该模型对临床前药物查和呼吸系统疾病治疗方法的开发充满希望.
