NAMs新方法学前沿

混合肺细胞类器官的肺泡 1 型分化候选筛选

在小鼠肺泡上皮、间质和免疫细胞共培养中施加转化生长因子 β1(TGF-β1),以 Hopx 相关绿色荧光蛋白(GFP)球体数量和累积荧光筛选促进肺泡 1 型细胞相关分化的分子。

用途与模型

研究用途
发现促进肺泡修复的候选分子,比较分子对上皮分化及间质细胞状态的影响。
模型与细胞来源
8–13 周龄雄性 Hopx-GFP 小鼠远端肺组织的混合细胞,保留上皮、间质与免疫组分。
方法版本
2025 年 16,800 种化合物筛选及 DB-11-BE87 复核版本
实验形式
384 孔板,每孔 10,000 个细胞和 20 μL 含 50% Matrigel 的体系;培养开始同时加入促纤维化因子和候选。

材料与平台

初筛处理
TGF-β1 0.5 ng/mL、待测化合物 10 μM;galunisertib 30 μM 为阳性参照。
成像与判别
第 10–11 天加入活细胞染料,24 小时后成像;ilastik 像素分类配合 CellProfiler 识别球体,并按面积和 GFP 强度过滤。
后续比较
候选浓度曲线、上皮单独培养、活性较低类似物、芳香烃受体(AHR)激动剂/拮抗剂和单细胞转录分析。

测量指标与分析

  • Hopx-GFP 阳性球体数量
  • 累积 GFP 信号
  • Hopx 与肺泡细胞标志表达
  • 异常上皮和成纤维细胞状态比例
  • AHR 报告基因响应

初筛要求数量与累积 GFP 同时超过中位数加 3 倍标准差;再比较剂量效应、培养阶段和细胞组分,分析相关分化与间质状态变化。

研究设计与结果

实验条件比较

研究设计
从 16,800 种分子中筛出 100 个命中,优化候选后比较混合与上皮单独培养,辅以单细胞分析及 AHR 相关干预。
测试范围
候选曲线为单次实验,每浓度 4 个独立孔、96 个未处理孔;单细胞分析每条件 3–4 个培养样本、1 次实验,质控后 117,450 个细胞。
参照体系
溶剂、galunisertib、DB-11-BE87、活性较低类似物;混合与上皮单独培养;AHR 激动剂与拮抗剂。
研究结果
以 DB-11-BE87 引起的球体数量变化计算,半数有效浓度(EC50)为 151 nM;上皮单独培养未观察到同样增加。第 11 天肌成纤维与异常上皮细胞减少,第 3 天肌成纤维转变尚未明显改变。

适用条件与研究局限

  • 主筛选来源为小鼠肺,不含人源模型验证。
  • 从培养开始共同给药,尚未测试形成纤维化后的逆转。
  • AHR 线索尚缺候选直接结合和遗传依赖验证。
  • 单细胞轨迹来自转录状态推断。

来源与原文

  1. Triggering AHR resolves TGF-β1 induced fibroblast activation and promotes AT1 cell regeneration in alveolar organoids原始研究 · Communications Biology · 2025-07-09

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