升级:通过使用动生物反应器从诱导的多能干细胞有效生成人类肺器官
Bettina Budeus1, Chiara Kroepel1, Zehra Fatma Sevindik1
1Medical Faculty, Institute for Cell Biology (Cancer Research), University of Duisburg-Essen, Essen, Germany.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|December 17, 2025
概括
人类诱导的多能干细胞 (iPSC) 可以使用生物反应器分化为肺器官 (LuOrgs). 这种可扩展的方法产生了与手工方法相似的结果,为疾病建模和药物发现提供了一个新的平台.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 再生医学是一种再生医学.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 人类诱导的多能干细胞 (iPSCs) 对于创建人体器官体外模型非常有价值.
- 此前,使用超低附着板,为iPSC衍生的肺器官 (iPSC-LuOrgs) 建立了一个简单的协议.
- 这些有机体是模拟肺部疾病和建模药物反应的有希望的工具.
研究的目的:
- 为了扩大iPSC-LuOrgs的生产,使用混合生物反应器.
- 为了比较生物反应器产生的 LuOrgs 与手工生产的 LuOrgs 的特性.
- 评估基于生物反应器的生产对无动物成分的肺器官产生的潜力.
主要方法:
- 在一个带有膜器的水箱生物反应器中生产iPSC-LuOrgs.
- 生物反应器产生的LuOrgs与手工培养的iPSC-LuOrgs的比较.
- 两种培养类型的形态和分子分析,包括单细胞RNA测序.
主要成果:
- 生物反应器培养产生了与手工方法在形态上可比的肺器官.
- LuOrgs的细胞组成在生物反应器和手动组之间是相似的.
- 生物反应器生产为产生iPSC-LuOrgs提供了一种可扩展且潜在无动物成分的方法.
结论:
- 水箱生物反应器培养是一种可行的方法,可以扩大iPSC-LuOrg生产规模.
- 这种自动化方法保持了有机质量和细胞组成.
- 大规模生产iPSC-LuOrgs提供了一个以患者为导向的体外研究平台,包括癌症治疗研究.
