同源诱导多能干细胞衍生气道和芯片上的气囊模型揭示了特定的先天免疫反应

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 免疫学 免疫学 免疫学
• 干细胞生物学 干细胞生物学

背景情况:

• 微生理系统 (MPS) 对于临床前研究至关重要,但在进行比较研究时面临细胞源可用性的挑战.
• 研究宿主天生的免疫反应需要可靠的,患者特定的多器官模型.
• 诱导多能干细胞 (iPSCs) 为产生疾病建模的多种细胞类型提供了一个有希望的来源.

研究的目的:

• 使用iPSC衍生的肺前代细胞开发人类呼吸道和芯片上的肺膜模型.
• 研究和比较这些模型对SARS-CoV-2和流感病毒感染的独特天生的免疫反应.
• 建立一个选潜在治疗药物的病毒性呼吸道感染的平台.

主要方法:

• 从同源的iPSC衍生的肺前代细胞生成人类气道和膜片上的模型.
• 开发的芯片模型感染SARS-CoV-2和流感病毒.
• 分析先天性免疫反应,包括干扰素和化学激素通路,以及细胞损伤.

主要成果:

• 芯片上的气道模型显示出对SARS-CoV-2的强大,早期干扰素依赖的先天免疫反应.
• 芯片上的膜模型显示,在SARS-CoV-2感染时,干扰素激活延迟和化学激素通路升级.
• 与SARS-CoV-2相比,流感感染在两种芯片模型中诱导了更明显的先天免疫反应和更大的细胞损伤.

结论:

• 来自iPSC的气道和芯片上的气囊模型有效地回顾了对不同呼吸道病毒的不同初始先天性免疫反应.
• 这些模型为研究病毒病理学和查治疗剂提供了宝贵的平台.
• 这些独特的反应突显了基于iPSC的MPS在个性化临床前研究中的潜力.