一个可伸缩的人类肺上芯片模型的膜炎,用于评估抗炎药物反应

科学领域:

• * 肺部和呼吸系统研究
• *体外毒理学和药物开发
• * 组织工程和微生理系统.

背景情况:

• *目前的临床前药物开发主要依赖于动物试验,这在预测人类反应方面存在局限性.
• * 为了有效评估抗炎药物,开发精确的人体膜环境的体外模型至关重要.
• *空气-血液屏障的机械特性,以及动态拉伸,对于模拟生理条件至关重要.

研究的目的:

• *建立一个复杂的人体体内膜模型,以评估抗炎药物的疗效.
• * 减少在临床前药物开发中对动物试验的依赖.
• *验证模型复制临床相关炎症反应的能力.

主要方法:

• * 在可伸缩的微生理肺上芯片上与巨细胞 (THP-1衍生) 共同培养人类膜上皮细胞 (Arlo).
• *使用脂多糖和细胞因子组合 (TNFα/IFNγ) 开发了三种不同的炎症方案.
• *模拟LPS诱导的急性肺损伤,在空气-液体界面的气溶抗炎治疗和细胞因子风暴诱导的上皮屏障破坏.

主要成果:

• * 与巨细胞共同培养的模型对于调解膜上皮质的炎症变化至关重要.
• *LPS诱导导致炎症变化,不管动态拉伸条件如何.
• *动态拉伸,模仿呼吸,对于模拟由TNFα/IFNγ炎症引起的上皮屏障破坏至关重要.

结论:

• * 开发的人体体外肺芯片模型有效模拟气膜炎和抗炎药物反应.
• *巨细胞在模型的炎症反应中起着关键作用.
• * 该模型在减少用于抗炎药物开发的动物试验方面显示出前景.