用肺泡上皮模型观察纤维化损伤
阿斯利康（AstraZeneca）与瑞典隆德大学（Lund University）研究者在 2023 年发表于 Life Science Alliance 的论文中，利用人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）来源肺泡类器官，研究特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）相关环境怎样改变肺泡上皮。模型不加入成纤维细胞，便于单独观察上皮细胞的变化，并比较尼达尼布与吡非尼酮的作用。
研究者以多种促纤维化和炎症信号共同刺激类器官。72 小时后，类器官面积减小，较多呈现缺少可见腔隙的致密形态；表面活性物质相关标志下降，同时出现细胞外基质生成和细胞周期停滞相关变化。
与公开的 IPF 患者肺泡Ⅱ型上皮细胞数据相比，模型重现了患者细胞中近一半显著上调基因的变化方向。这项比较依据公开的患者转录数据；本研究类器官由上述 iPSC 细胞系分化而来。
细胞状态分析与蛋白检测相互补充
研究者将整体 RNA 测序结果与公开单细胞数据比较，估计不同细胞状态所占比例。分析提示正常肺泡Ⅱ型上皮特征减少，KRT5 阴性、KRT17 阳性的异常基底样表型增加；免疫染色也观察到 KRT17 增加而 KRT5 未同步增加，支持了这部分计算结果。
另一套肺泡类器官单细胞参照数据帮助作者分析中间状态。模型出现肺泡—基底细胞转变相关基因特征，但某些计算提示的细胞类型，尚未获得同样充分的蛋白或形态证据。整体测序的细胞组成估计与直接鉴定仍需分别理解。
基质相关变化也不只见于 RNA。培养液中的纤连蛋白、腱生蛋白 C 和前胶原蛋白增加，胶原染色还显示类器官外周分泌增多。这说明在该模型中，上皮细胞本身可以参与基质成分的产生。
撤去刺激后，部分异常状态仍持续
研究者随后撤去促纤维化刺激，再观察 4 天。类器官大小和致密形态没有恢复，基质相关基因及培养液蛋白也未回到同时间、同批次对照的水平。
部分肺泡表型出现有限恢复，例如 SFTPB 表达升高；但 KRT8、KRT17 和细胞周期停滞相关变化仍持续。模型因此可以区分短暂刺激效应与刺激结束后保留的异常上皮状态。
两种药物未能阻止肺泡表型受损
药物与促纤维化刺激同时加入，评价预防性干预效果。研究先检查药物相关细胞损伤，再评价形态、基质、促纤维化信号和肺泡标志。0.1 或 1 微摩尔浓度下，两药对最初选定的 FN1 与 SFTPC 指标均未显示显著效果，后续重点比较 10 微摩尔条件。
尼达尼布显著减少了致密形态的出现，吡非尼酮未显示同样效果。尼达尼布使类器官面积部分增加，但差异不显著；FN1 基因表达显著下降，培养液纤连蛋白下降则仅呈趋势。两药均影响了部分促纤维化介质，但没有降低 COL1A1 基因表达。
尼达尼布还降低了 VIM、CDH2 表达；两药都未阻止肺泡表面活性物质相关标志的下降。模型呈现了部分纤维化指标改善、肺泡表型仍受损的结果，提示药物筛选需要同时考察基质变化和上皮状态。
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结果来自同一细胞系的不同分化批次
关键分子和药物比较采用同一 iPSC 细胞系的 3 个分化批次，形态分析另含每批多张图像。主要结果在这些批次中重复观察到。
作者指出，尚未评价多个 iPSC 供者；多能干细胞来源肺泡细胞与成人原代细胞在成熟度等方面也存在差别。该研究提供的是以异常肺泡上皮为目标的药物评价模型，以及两种已知药物的概念验证。