针对过度活跃的免疫细胞的吸入式药物可减少肺损伤

针对过度活跃的免疫细胞的吸入式药物可减少肺损伤巨噬细胞是一种白细胞，在引发、维持和解决体内炎症方面发挥着关键作用。当肺部细胞因感染或吸入有毒物质而遭到破坏时，肺巨噬细胞会引发大规模的免疫反应，从而导致肺部进一步受损。现在，慕尼黑工业大学的研究人员开发出了一种基于RNA的治疗方法，它能针对肺部过度活跃的巨噬细胞，防止严重的炎症和肺组织瘢痕（又称纤维化）。作为治疗基础的活性物质RCS-21能抑制分子microRNA21（miR-21）的活性，众所周知，miR-21是导致严重肺部感染的巨噬细胞过度活跃的诱因。微RNA是一类小的调节性RNA，已被证明能调节多种细胞功能，并在调节基因表达方面发挥重要作用。最近，它们已成为很有前景的药物靶点。在开发这种物质的过程中，研究人员希望利用巨噬细胞的一个特殊特征：它们拥有糖受体，可以通过入侵者表面复杂的糖分子识别细菌和真菌。该研究的通讯作者斯特凡-恩格尔哈特（StefanEngelhardt）说："我们通过单细胞分析确定，一方面，相应的糖受体是巨噬细胞上最常见的受体之一。另一方面，从某种意义上说，这些受体是巨噬细胞的独特特征--它们几乎不会出现在其他任何地方。"因此，研究人员将RCS-21与一种特殊的糖分子--三甘露糖--结合在一起，通过吸入器给药物诱发肺损伤的小鼠注射，使其有效进入肺部。他们发现，使用三甘露糖可确保药物被输送到预定目标。该研究的主要作者克里斯蒂娜-贝克（ChristinaBeck）说："以喷雾方式给药时，巨噬细胞吸收活性成分的效果明显优于不使用糖分子的情况。相比之下，其他细胞类型甚至完全排除了这种分子"。研究人员观察到，与对照组小鼠相比，接受RCS-21治疗的小鼠体内的miR-21活性降低了一半以上，肺部炎症和纤维化也明显减轻。他们随后在感染了SARS-CoV-2的人体肺组织上测试了这种药物，SARS-CoV-2可引起肺炎和急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等并发症，ARDS是一种危及生命的炎症，肺部"僵硬"并导致血氧减少。他们发现，RCS-21还能抑制人体组织中miR-21的活性。研究人员认为，这种药物具有靶向治疗肺部疾病的潜力。恩格尔哈特说："我们能够证明，基于核酸的活性物质可以以非常有针对性的方式使用，至少在肺部是这样。这项技术为开发基于核糖核酸的新型药物开辟了广阔的领域。我期待未来几年在这一领域会发生很多事情。"提高药物安全性的研究正在进行中，首次人体临床试验将于2024年进行。该研究发表在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375887.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375887.htm

实验室培育的模型肿瘤可预测特定药物的治疗效果

实验室培育的模型肿瘤可预测特定药物的治疗效果由人类肠癌细胞形成的类器官三维结构。蓝色表示单个细胞的细胞核，绿色表示将每个细胞粘在一起的蛋白质，红色表示癌细胞的方向 。研究人员在实验室中培育肿瘤，以便在肠癌患者开始治疗前准确预测哪些药物对他们有效。WEHI领导的这项世界首创研究发现，在肿瘤器官组织（由患者自身组织培养而成的三维癌症模型）上进行药物测试，可以显示它们对特定癌症治疗的反应。目前正在根据研究结果开展一项临床试验，该试验将首次验证类器官药物测试是指导肠癌患者选择治疗方法的准确方法，肠癌是澳大利亚致死率第二高的癌症。WEHI领导的研究证明，类器官药物测试可以预测晚期肠癌患者对治疗的反应，准确率高达90%。这项研究是世界上首次使用源自患者的肿瘤器官组织来预先测试现有治疗方案的有效性，并为肠癌患者确定潜在的新疗法。根据这项研究成果开展的临床试验将于今年启动，以评估类器官药物测试能否彻底改变癌症患者的治疗方式。肠癌，又称结肠直肠癌，仍然是全球癌症相关死亡的第二大原因。在澳大利亚，肠癌也是第四大确诊癌症。虽然肠癌如果发现得早可以得到成功治疗，但由于缺乏症状，只有不到一半的患者在初期阶段得到诊断。这意味着患者往往在癌症扩散到身体其他部位后才被诊断出来。尽管治疗肠癌的方法越来越多，但目前预测哪种疗法对每位患者最有效的能力却很有限。肿瘤类器官是一种微型三维癌症模型，尺寸只有沙粒大小。肿瘤器官组织是在实验室中根据患者自身的组织样本培育而成的，它能模拟癌症的特征，包括对药物治疗的敏感性。在发表于《细胞报告医学》（CellReportsMedicine）的一项具有里程碑意义的研究中，WEHI的研究人员表明，通过评估肠癌患者的器官组织对特定药物的反应，该技术可以确定对个别肠癌患者最有效的治疗方法。共同首席研究员、肿瘤内科医生彼得-吉布斯教授说，这一发现可以结束目前为患者选择癌症治疗方法的试验和错误过程，并改善他们的生活质量。"吉布斯教授同时也是WEHI实验室的负责人，他说："每次给病人提供无效的治疗，都会让病人损失2-3个月的时间。成功治疗的窗口往往是有限的，因此我们必须选择成功几率最高的方案，避免其他不太可能奏效的治疗方法。我们的研究结果表明，类器官药物测试有可能改变癌症治疗的游戏规则，通过改进治疗选择，有可能彻底改变个性化医疗和临床医生与患者之间的护理"。由于可以从一个患者组织样本中培育出数百个器官组织，因此可以在实验室中测试各种不同的治疗方案。"许多晚期肠癌患者只有一到两次治疗机会。在开始治疗前了解什么方法最有可能奏效，将对他们的生存结果和生活质量产生重大影响，"吉布斯教授说。左起：彼得-吉布斯教授、奥利弗-西伯副教授和谭涛博士。作为研究的一部分，30名肠癌晚期患者的器官组织被用于在临床可行性试验中对化疗药物进行预试验。该研究的通讯作者、WEHI实验室主任奥利弗-希伯（OliverSieber）副教授说，看到这项研究取得令人鼓舞的成果，对团队来说是一个突破性的时刻，验证了团队五年多来的研究成果。"西伯副教授说："如果一种药物对肿瘤类器官没有作用，那么这种治疗对病人也没有作用，反之亦然。我们的研究表明，类器官药物检测能够预测研究患者的治疗反应，准确率高达83%。重要的是，预先测试显示出无效疗法的准确率超过90%"。研究人员还利用有机体来测试不常用于肠癌患者的化疗药物的有效性。他们发现两名患者的器官组织对一种常用于治疗乳腺癌和膀胱癌的药物很敏感。"我们不仅首次证明了类器官药物试验可以预测患者对肠癌治疗的反应，而且还在试验中为患者找到了新的治疗方案。这就是这项令人难以置信的技术的力量"。一名研究人员手持装有实验室培育的器官组织的托盘，器官组织只有沙粒大小。合作试验这项研究的第一作者陶坦（TaoTan）博士正在将研究成果转化为临床试验，今年将在维多利亚州的多家医院展开。这项研究将由澳大利亚癌症协会和斯塔福德-福克斯医学研究基金会（StaffordFoxMedicalResearchFoundation）资助，研究人员希望招募最近被诊断出患有肠癌的患者，以评估他们的肿瘤器官组织能否准确预测个人对治疗的反应。这项题为"基于患者衍生肿瘤类器官的转移性结直肠癌标准疗法预测性测试统一框架"的研究发表在《细胞报告医学》（CellReportsMedicine）上。这项研究得到了澳大利亚胃肠道试验小组（AGITG）、斯塔福德-福克斯医学研究基金会、澳大利亚癌症协会、北京基因组研究所、维多利亚州癌症理事会维多利亚州癌症生物库和维多利亚州政府的支持。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415801.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415801.htm

实验室培养的骨髓可能开启为个体定制的血癌治疗方法

实验室培养的骨髓可能开启为个体定制的血癌治疗方法通过使用干细胞作为起点，科学家们已经成功地生产出了一系列令人印象深刻的人类身体部位的实验室生长版本。迄今为止，名单中包括大脑、血管和肺部，并且正在迅速增长。这些小型化模型可作为下一代研究工具，用于研究疾病和开发药物，以改善患者的治疗效果。牛津大学和伯明翰大学的科学家们现在宣称在这一领域取得了另一个第一。该团队利用人类干细胞，并在一个特制的三维支架中生长，旨在促使它们成熟为活人骨髓中的关键细胞类型。该研究的第一作者AbdullahKhan博士说："值得注意的是，我们发现他们的骨髓器官中的细胞不仅在活性和功能方面与真正的骨髓细胞相似，而且在它们的结构关系方面也很相似--细胞类型在器官中'自我组织'和排列，就像它们在人体骨髓中一样。"这些研究成果被描述为第一个包括人类骨髓所有关键成分的骨髓器官，由于骨髓是循环血细胞的生产车间，该器官已经提供了宝贵的见解。例如，科学家们能够使用器官模型来研究骨髓中的细胞如何促进这些血细胞的生成。此外，他们还能够研究这一过程是如何被骨髓纤维化，或瘢痕组织的堆积所阻碍的。Khan说："制定一个协议，使我们能够可重复地和大规模地培养有机体是一个挑战，特别是我们在大流行期间在伯明翰和牛津的实验室之间工作，然而，我们对结果感到兴奋，因为我们现在有了一个平台，可以用来在个性化医疗的基础上测试药物。"这些有机体可以为血癌的发展提供重要的新见解。科学家们能够利用它们在实验室中保持血癌患者的癌细胞存活，这在历史上是一个挑战。这提出了开发为特定患者设计的定制治疗方法的前景，使用他们自己的癌细胞作为起点。高级研究作者BethanPsaila教授说："为了正确理解血癌的发展方式和原因，我们需要使用与真正的人类骨髓工作方式非常相似的实验系统，而我们之前并没有真正拥有这种系统。现在有了这个了不起的系统真的很令人兴奋，因为最终我们能够直接使用病人的细胞来研究癌症，而不是依靠动物模型或其他更简单的系统，这些系统不能正确地告诉我们癌症在实际病人的骨髓中是如何发展的。"该研究发表在《癌症发现》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333079.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333079.htm

"神奇鸡尾酒"在实验室中生成肺部最关键的免疫细胞

"神奇鸡尾酒"在实验室中生成肺部最关键的免疫细胞用透射电子显微镜观察肺泡巨噬细胞样细胞的细节。图片来源：TexasBiomed巨噬细胞是免疫系统中的"吃豆人"，能吃掉人体各组织中的垃圾。尤其是肺泡巨噬细胞，它们居住在肺部气囊的内壁，那里是空气交换的场所。它们通常是对抗侵入肺部深层的病原体（如SARS-CoV-2或导致肺结核的细菌）的最初免疫细胞。德克萨斯生物医学教授、医学博士LarrySchlesinger是发表在《mBio》杂志上论文的资深作者，他说："研究组织特异性细胞对于更好地了解健康和疾病的机制以及筛选潜在的新疗法至关重要。"博士后研究员苏珊塔-帕哈里（SusantaPahari）博士在COVID-19大流行期间开发出了产生肺泡巨噬细胞样(AML)细胞的神奇鸡尾酒。图片来源：德克萨斯生物医学公司新旧对比人类肺泡巨噬细胞的研究一直具有挑战性，因为它们位于肺部深处，很难接触到。通常情况下，它们是通过耗时且昂贵的肺部清洗收集的，这需要使用支气管镜穿过喉咙进入呼吸道收集液体样本。这种新模式从简单的抽血开始。分离出白细胞后，将其放入特氟隆罐中，并加入专门的细胞培养成分。再加入表面活性剂和三种不同的细胞因子蛋白，这些蛋白通常存在于肺泡内壁液中。"我们称之为"神奇鸡尾酒"，"德克萨斯生物医学公司博士后研究员、论文第一作者苏珊塔-帕哈里（SusantaPahari）博士说。"我们正在细胞培养中模拟肺泡环境。它让细胞以为自己是在肺部。"生成的肺泡巨噬细胞样细胞（左）与通过肺洗液收集的人类肺泡巨噬细胞（右）非常相似，而无需花费时间、费用和侵入性收集程序。资料来源：德克萨斯生物医学公司在六天内，细胞分化或转化为肺泡巨噬细胞样细胞。生成的细胞与从肺洗液中收集的人类肺泡巨噬细胞的基因相似度高达94%。德克萨斯生物医学公司团队证实，该模型可用于研究肺结核和COVID-19；细胞很容易吸收病原体。"开发出能够帮助研究界的东西是一件非常有意义的事情，"Pahari博士说。"我们已经收到了全球各地许多要求制定巨噬细胞培养方案的电子邮件。我们现在正在研究开发一种我们可以提供的试剂盒，让其他人更容易复制我们所做的工作。"支点与改进在某种程度上，这一进步是COVID-19大流行的副产品。当大流行袭来时，帕哈里博士无法轻易获得人类肺泡巨噬细胞，他的研究也因此停滞不前。于是，他转而专注于开发一种替代品。经过多年的反复试验，他终于确定了鸡尾酒中最有效的成分组合，并进行了基因测试和验证。该模型改进了施莱辛格博士实验室多年来用于制造人类巨噬细胞的标准方法。施莱辛格博士说："我们一直在使用源于人类单核细胞的巨噬细胞，它本身是一个很好的模型，但与独特的肺泡巨噬细胞并不十分相似。最终奏效的方法让人联想到生成成体诱导多能干细胞的过程，即把成体干细胞放入特定鸡尾酒中，帮助它们恢复到可以分化成全新组织的状态。我很高兴看到肺泡巨噬细胞样细胞的全部潜力，以及它们是否能被整合到下一代肺器官组织中。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373565.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373565.htm

研究人员利用人类细胞培养出人造鼠肺

研究人员利用人类细胞培养出人造鼠肺日本东北大学和加拿大多伦多大学研究人员在新一期英国《科学报告》杂志上发布成果说，他们将人类细胞注入小鼠肺部组织后培育出“混合人造肺”。将其移植到其他小鼠体内后，血液能流到肺的各个角落。公报说，随着多功能干细胞（包括诱导多功能干细胞和胚胎干细胞）进入临床应用，利用患者自身细胞培养不会发生排异反应的人造移植器官逐渐成为可能。研究人员表示，下一步准备将人体细胞注入猪肺，培养人造肺。猪肺和人肺尺寸相近，如果实验能够成功，那么离人造器官临床应用就更近了一步。

研究人员在实验室中培育出了与真实睾丸非常相似的器官组织

研究人员在实验室中培育出了与真实睾丸非常相似的器官组织器官组织是实验室培育的三维微型器官，主要来源于干细胞，它开辟了模拟器官模型的新途径，包括研究疾病状态和测试治疗药物。在过去十年中，我们已经看到了微型大脑、心脏、肺、胃和结肠，它们的复杂性和功能都在不断提高。不过，目前还没有模拟睾丸的类器官。以色列巴伊兰大学（Bar-IlanUniversity）的研究人员改变了这一现状，他们从新生小鼠细胞中培育出了睾丸（这是单个睾丸的意思）器官组织，并生成了与真实睾丸相似的结构。该研究的通讯作者尼赞-戈宁（NitzanGonen）说："人工睾丸是一种很有前景的睾丸发育和功能基础研究模型，它可以转化为治疗性发育障碍和不育症的应用。"睾丸发育功能障碍可导致性发育障碍（DSDs），如今通常被称为双性人，这是一组涉及基因、激素和生殖器官（包括生殖器）的罕见疾病。发育障碍还可能导致男性不育，而人们对其背后的遗传和环境机制知之甚少。研究人员从新生小鼠睾丸而非胚胎睾丸入手。与新生睾丸相比，胚胎睾丸的可用睾丸细胞更少。研究中使用的小鼠经过基因工程改造，研究人员可以跟踪Sertoli细胞的存在和状态，Sertoli细胞对睾丸的形成、精子的产生和发育（精子形成）至关重要。研究人员从四至七天大的小鼠身上采集了整个睾丸；将未成熟的睾丸细胞离解成单细胞，并在含有睾丸中正常存在的因子的培养基上重新组合。研究人员使用3D培养系统来支持更好的睾丸类器官形成和维护。到了第二天，细胞已经形成了清晰的器官样组织，并在九周的时间里继续增大，直至崩溃。睾丸由两个主要部分组成：睾丸索（后来成为产生精子的曲细精管）和间质区（曲细精管的机械支撑区和睾酮产生区）。两者都含有特定类型的细胞。21天后，器官组织包含了所有主要的睾丸细胞类型，包括Sertoli细胞，其组织方式与真正的睾丸非常相似。Sertoli细胞形成了许多类似于精曲小管的管状结构。胚胎细胞培育出的有机体图像，显示第14天时管状结构的形成尽管使用从新生小鼠身上采集的新生细胞制造睾丸器官组织相对方便，但研究人员还是尝试使用胚胎细胞，因为胚胎细胞需要从怀孕的雌性小鼠身上采集。他们的想法是这样的：新生儿细胞的用途有限，因为许多与睾丸发育和功能障碍有关的疾病都发生在胚胎阶段。利用同样的技术，他们成功地从胚胎小鼠细胞中培育出了睾丸器官组织，其管状结构比新生儿细胞培育的器官组织更加清晰。当研究人员尝试使用成年睾丸细胞时，却无法形成类器官。虽然睾丸器官组织未能产生精子，但有迹象表明这是有可能的。精子形成是一个漫长的过程，精子干细胞经过减数分裂（细胞分裂）形成精母细胞，再发育成成熟的精子。研究人员发现，器官组织中减数分裂标记的低水平表达似乎与时间有关，主要是在第21天到42天之间，这可能表明在器官组织培养的后期阶段存在少量完全成熟的精子。器官组织与真实的睾丸非常相似，这意味着它们可以用来促进我们对性别决定机制的了解，并为男性不育症提供解决方案。今后，研究人员计划利用人体样本生产类器官。例如，用人体细胞制造的睾丸类器官可以帮助正在接受癌症治疗的儿童，因为癌症会损害他们产生功能性精子的能力。他们设想收获未成熟的精子细胞，然后将其冷冻起来，用于制造可育精子的类器官。这项研究发表在《国际生物科学杂志》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419419.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419419.htm