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在一项小型试点研究中，北卡罗来纳州立大学的研究人员展示了一种快速、简单的方法，可以产生大量用于疾病治疗的肺干细胞。这种收集和培养患者自己的肺干细胞的方法在小鼠身上显示出治疗特发性肺纤维化(IPF)的希望，有朝一日可能为人类IPF患者提供一种有效的、侵入性更小的治疗方法。
利用人体自身细胞对抗疾病的想法并不新鲜，但目前从骨髓、脂肪组织或脐带血中分离干细胞的方法既费时又昂贵，而且往往是浪费的。“在目前的干细胞收集中，仅仅是对干细胞进行分类的过程就会对它们造成损害，不仅会浪费细胞，还会浪费时间和金钱，”该项目的首席研究员柯成(音译)说。“我们想看看我们是否可以在一个器官仍处于有利环境时从它们中提取健康的干细胞，在体外重建和增强这种环境，以鼓励干细胞繁殖，然后将这些细胞重新引入受损的器官来治疗疾病。”Cheng是北卡罗来纳州立大学兽医学院和北卡罗来纳大学教堂山分校/北卡罗来纳州立大学生物医学工程系的再生医学副教授。
Cheng没有尝试分离和分类单个肺干细胞，也没有将其他类型的细胞从基因上转化为肺干细胞，而是使用了多细胞球体法来收集和培养它们。球体是一种三维细胞结构，通常用于培养癌细胞或胚胎干细胞进行实验和研究。在Cheng的研究中，我们感兴趣的细胞是肺干细胞，它们位于球体的中心，周围是支持细胞层。
“我们是第一个证明球形环境可以用来丰富成人肺干细胞的实验室。在球体中，我们重建了干细胞的自然微环境，即“生态位”，在那里它们可以相互交流，就像它们在你的身体里一样，”Cheng说。“不使用外源性或转基因材料——干细胞100%是捐赠者自己的遗传物质，与患者和正在治疗的器官完美匹配。”
在一项小动物试验中，程和他的研究生在患有IPF的小鼠身上测试了球形产生的人类肺干细胞。IPF是一种致命疾病，会使健康的肺组织增厚并留下疤痕，产生炎症，并用肌瘤取代肺细胞的内膜。“这是一个概念验证试验。接受干细胞移植的小鼠在炎症和纤维化方面有所减少——它们的肺几乎与完全没有IPF的对照组相匹配，”Cheng说。“这个过程的美妙之处在于，细胞疗法可以通过静脉注射进行。
“把肺想象成花园，把干细胞想象成种子。在IPF环境中，有炎症，土壤很差，但种子仍然在那里，”Cheng补充道。“我们把种子取出来，给它们一个受保护的地方生长。然后当我们把它们放回肺里，它们就能长成成熟的肺细胞来取代IPF中受损的肺组织。它们还可以唤醒其他种子，告诉它们帮助对抗炎症，‘改善’土壤。”
Cheng的下一步将是观察是否可以从IPF患者的活检组织中收获和培养有效的干细胞，这将进一步减少患者需要忍受的侵入性手术的数量。他说:“我们已经证明了球体是干细胞生产的一种极好的方法——现在我们想尝试在活检过程中收获原始细胞。”“当然，我们的最终目标是用这种方法来治疗患有IPF的人。”
这项研究发表在干细胞转化医学．这项工作得到了美国心脏协会(资助12BGIA12040477)、北卡罗莱纳州立大学校长教师卓越计划、北卡罗莱纳州比较医学和转化研究中心以及凯南基金会再生医学资助的支持。北卡罗来纳州立大学研究生埃里克·亨利，约翰·科斯，泰勒·亨斯利，希丽娜·安东尼，泰勒·艾伦，詹姆斯·德·安德拉德和亚当·范德里夫，以及博士。北卡罗来纳大学教堂山分校的Thomas Caranasos和Jason Lobo对这项工作做出了贡献。
皮克-
编辑须知:摘要如下。
“成年肺球形细胞含有祖细胞并介导博莱霉素诱导肺纤维化小鼠的再生”
作者:Eric Henry, Jhon Cores, M. Taylor Hensley, Shirena Anthony, Adam Vandergriff, Tyler Allen, James B.M. de Andrade, Ke Cheng，北卡罗来纳州立大学;Thomas G. Caranasos, L. Jason Lobo，北卡罗来纳大学教堂山分校
发表:在网上干细胞转化医学
文摘:
根据世界卫生组织的数据，肺部疾病是一种毁灭性的疾病，被列为全球五大死亡原因之一。干细胞治疗是一种很有前途的肺再生策略。以前的动物和临床研究主要集中在使用间充质干细胞(来自身体其他部位)进行肺再生治疗。在这里，我们报告了一种快速和稳健的方法，以产生治疗常驻肺祖细胞从成人肺组织。健康肺组织外植体的生长细胞在悬浮培养中自我聚集成三维肺球体。没有抗原分选，肺球状体概括了干细胞生态位，包含肺干细胞和支持细胞的自然混合物。肺球形细胞在体外可大量扩增，形成肺泡样结构，获得成熟的肺上皮表型。在严重联合免疫缺陷小鼠和博莱霉素诱导的肺纤维化中，静脉注射人肺球形细胞可抑制细胞凋亡、纤维化和浸润，但促进血管生成。在肺纤维化的大鼠同基因模型中，肺球形细胞在减少纤维化增厚和浸润方面优于脂肪来源的间充质干细胞。在此之前，球形模型只用于研究肺癌细胞。 Our data suggest lung spheroids and lung spheroid cells from healthy lung tissues as great sources of regenerative lung cells for therapeutic lung regeneration.
