人源肺泡类器官的纤维化诱导与候选药物评价
以人多能干细胞来源多细胞肺泡类器官，检测 TGF-β1 诱导的胶原和纤维化相关变化，并评价 NP-011 的作用。
用途与模型
- 研究用途
- 抗纤维化候选蛋白的体外药效与相关信号变化评价。
- 模型与细胞来源
- CHA15 和 iPS-NT4-S1 人多能干细胞来源肺泡类器官，含肺泡上皮及间充质支持细胞。
- 方法版本
- 2021 年原研究版本
- 实验形式
- 分化第 21 天的细胞在圆底 96 孔板每孔 50,000 个聚团，再转入低吸附培养板培养 6 天。
材料与平台
- 三维组织建立
- 肺泡分化细胞形成聚团时加入 Matrigel，转入肺泡成熟培养液形成囊样三维结构。
- 纤维化与药物条件
- 类器官中 TGF-β1 25 ng/mL 处理 72 小时；NP-011 采用 500 ng/mL，比较未处理、诱导与候选药物条件。
- 组织和蛋白检测
- 定量 PCR（qPCR）测量胶原和纤维化相关转录；天狼星红、α-SMA 染色及免疫印迹评价胶原、纤连蛋白、p-ERK 和 p-SMAD2/3。
测量指标与分析
- COL1A1/COL1A2 等基因表达
- 胶原沉积
- α-SMA 染色
- 胶原和纤连蛋白含量
- ERK/SMAD2/3 磷酸化
分别比较类器官中的转录、组织染色和蛋白变化；原代细胞、患者成纤维细胞、巨噬细胞及小鼠试验作为独立验证体系。
研究设计与结果
药物集评价
- 研究设计
- 比较 TGF-β1 诱导与 NP-011 处理，另用原代肺泡细胞、2 名患者成纤维细胞和小鼠模型观察相应作用。
- 测试范围
- Figure 1 数据来自 3 次独立类器官实验；患者成纤维细胞实验使用 2 个供者。
- 参照体系
- 未处理、TGF-β1、TGF-β1 加 NP-011；小鼠试验另比较吡非尼酮和尼达尼布。
- 研究结果
- NP-011 减少类器官胶原等指标并抑制 ERK 相关磷酸化；相应抗纤维化作用也见于独立细胞和小鼠体系。
适用条件与研究局限
- 类器官缺少巨噬细胞和微血管，胶原摄取试验使用独立 THP-1 巨噬细胞体系。
- 不同人多能干细胞系的分化差异与培养条件仍需标准化评价。
来源与原文
- Human pluripotent stem-cell-derived alveolar organoids for modeling pulmonary fibrosis and drug testing原始研究 · Cell Death Discovery · 2021-03-15