肺泡上皮—成纤维细胞类器官的抗纤维化筛选
在人肺泡上皮与胎肺成纤维细胞共培养中诱导损伤，比较药物对基质收缩、衰老相关分泌表型基因和分化标志的影响。
用途与模型
- 研究用途
- 筛选针对肺泡损伤和纤维化相关表型的抑制剂，比较激活素受体样激酶 5（activin receptor-like kinase 5，ALK5）及整合素αVβ6 干预。
- 模型与细胞来源
- 人多能干细胞来源肺泡Ⅱ型细胞与人胎肺成纤维细胞共培养，采用 Matrigel。
- 方法版本
- 2021 年博来霉素诱导损伤与第 14–17 天药物干预版本
- 实验形式
- 三维共培养；第 11–14 天博来霉素 3 μg/mL，随后洗去，于第 14–17 天给予药物并检测。
材料与平台
- 细胞与基质
- 肺泡Ⅱ型上皮细胞与人胎肺成纤维细胞，在 Matrigel 中共同培养。
- 损伤与干预
- 博来霉素 3 μg/mL；ALK5 抑制剂 SB525334 及同类验证，另比较 p38 抑制和αVβ6 拮抗剂 GSK3008348。
- 形态和细胞状态
- 基质收缩、上皮比例、类器官厚度/直径、衰老标志与上皮分化相关基因。
- 分泌和基质分析
- IL6、CXCL8、SERPINE1 等表达，基质蛋白分析及上清 TGF-β1 检测。
测量指标与分析
- 基质收缩
- 上皮细胞比例与形态
- 衰老相关分泌表型基因
- 肺泡分化相关标志
- 基质蛋白变化
按损伤和药物条件比较，并区分上皮与成纤维细胞；用结构不同的同类抑制剂核验靶点相关反应，结合形态和表达终点判断作用。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 博来霉素损伤后候选药物筛选和靶点验证，配合分离细胞表达及基质蛋白分析。
- 测试范围
- 人多能干细胞来源肺泡上皮与胎肺成纤维细胞共培养；初筛至少 3 次独立实验，分离上皮与非上皮细胞后的基因检测为 8 次独立实验。
- 参照体系
- 未损伤、博来霉素单独、成纤维细胞单培养及各类抑制剂条件。
- 研究结果
- ALK5 抑制降低部分衰老相关分泌表型基因和异常分化标志，未恢复上皮比例和类器官直径；αVβ6 干预也改善部分损伤相关表型。
适用条件与研究局限
- 细胞来源不是患者特发性肺纤维化活检。
- 上皮成熟程度和细胞组成有限，未加入免疫细胞或呼吸形变。
- 上清未直接检出活化 TGF-β1；通路判断结合表达及干预结果。
来源与原文
- Disease modeling of pulmonary fibrosis using human pluripotent stem cell-derived alveolar organoids.原始研究 · Stem Cell Reports · 2021-11-18