eLife：科学家通过“哄骗”干细胞使其形成3D迷你肺部组织

  近日，一项发表于国际杂志eLife上的研究论文中，来自密歇根大学医学院的研究人员通过研究诱导干细胞使其成功分化为三维迷你型的肺部组织，此前研究中研究者研究者主要是利用在捐赠的器官上生长扁平细胞系统及细胞来衍生出肺部组织。
  这项研究中，研究者确定了产生自组装人类肺部组织的系统，这种新型3D结构可以模拟人类肺部组织的结构及复杂性。Jason R. Spence博士表示，这些迷你肺部组织可以模拟真正组织的反应而且其或许可以成为一种较好的模型来帮助研究人类器官的起源、改变及疾病的发生，同时也可以帮助研究其对新药的反应。
  为了制造这种新型的迷你型肺部组织，研究人员对控制器官形成的多种信号路径进行了调节，首先他们给予干细胞一定指令使其形成内胚层组织，其是在胚胎中发现的一种组织，其可以产生肺部、肝脏及其它类型的内脏器官；随后研究者激活了两种促进内胚层形成三维组织结构的发育通路，同时通过抑制两种其它关键的发育路径，内胚层就可以演变成特殊组织来组装形成早期的肺部组织。
  在实验室研究中，这种早期的肺部样组织会自发形成可以发育的三维球状结构，下一步研究者就会将这种组织继续扩张使其发育成为肺部组织，为了达到此目的，研究者将这些肺部样组织的细胞暴露于特殊的蛋白作用下，就可以使其发育成为真正的肺部组织，而形成的肺部组织可以在实验室存活超过100天；
  最后研究者Briana Dye说道，我们很期待后期可以促进多种不同类型的细胞形成，但如果其可以组装形成类似于人类呼吸道的结构也是让我们非常激动和兴奋的，相信通过我们后期的努力可以实现。（转化医学网360zhyx.com）
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转化医学网推荐的原文摘要：

In vitro generation of human pluripotent stem cell derived lung organoids.
Elife      doi: 10.7554/eLife.05098.
Dye BR1, Hill DR2, Ferguson MA2, Tsai YH2, Nagy MS2, Dyal R2, Wells JM3, Mayhew CN3, Nattiv R4, Klein OD4, White ES2, Deutsch GH5, Spence JR1.
Recent breakthroughs in 3-dimensional (3D) organoid cultures for many organ systems have led to new physiologically complex in vitro models to study human development and disease. Here, we report the step-wise differentiation of human pluripotent stem cells (hPSCs) (embryonic and induced) into lung organoids. By manipulating developmental signaling pathways hPSCs generate ventral-anterior foregut spheroids, which are then expanded into human lung organoids (HLOs). HLOs consist of epithelial and mesenchymal compartments of the lung, organized with structural features similar to the native lung. HLOs possess upper airway-like epithelium with basal cells and immature ciliated cells surrounded by smooth muscle and myofibroblasts as well as an alveolar-like domain with appropriate cell types. Using RNA-sequencing, we show that HLOs are remarkably similar to human fetal lung based on global transcriptional profiles, suggesting that HLOs are an excellent model to study human lung development, maturation and disease.