在人类鼻腔呼吸道细胞培养中评估CFTR功能和上皮形态:联合免疫光和电生理学研究

科学领域:

• 呼吸系统医学 呼吸系统医学
• 分子生物学分子生物学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 囊性纤维化 (CF) 是高加索人中普遍存在的一种遗传性疾病,其特点是缺陷的囊性纤维化跨膜导电调节器 (CFTR) 蛋白功能.
• CFTR功能障碍导致表皮组织,特别是肺部的离子运输受损,导致显著的发病率和死亡率.

研究的目的:

• 评估CFTR在人体呼吸道上皮的体外模型中的功能,使用一种新的多跨上皮电流 (MTECC) 系统.
• 评估MTECC在检测健康对照组和CF患者之间的功能CFTR差异方面的有用性.
• 研究MTECC作为评估CFTR调节疗法的平台的潜力.

主要方法:

• 从健康对照组 (HC) 和CF患者的鼻刷中建立空气-液体接口 (ALI) 培养物.
• 使用多跨表皮电流 (MTECC) 系统连续测量跨表皮电阻 (Rt),电位差 (PD) 和导电 (G_t).
• 免疫光染色以评估HC和CF ALI培养中的顶端CFTR表达.

主要成果:

• 与HC相比,来自CF患者的ALI培养物表现出明显减少的cAMP诱导离子运输 (G_t),表明CFTR功能受损.
• 免疫光证实了CF培养中的CFTR表达的减少或缺失,而不是HC.
• 用elexacaftor,tezacaftor和ivacaftor (Trikafta®) 治疗CF培养物部分恢复了G_t,显示功能改善.

结论:

• MTECC系统是检测气道表皮的功能CFTR活动差异的宝贵工具.
• MTECC可以作为评估CFTR调节药物的疗效的平台.
• 这种体外模型有望为囊性纤维化患者推进个性化治疗策略.