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气道类器官模型在呼吸系统研究中的技术突破2025-12-16 08:42:46

气道类器官模型系统代表了呼吸系统研究领域的重要技术突破。它通过体外重建气道上皮组织的空间结构和生理功能,为气道病理生理学研究提供了高度仿生且特异的实验平台。该技术能整合多种功能细胞,保留供体特征,在疾病研究、药物开发和个性化治疗中展现出独特优势,已成为连接基础研究与临床转化不可或缺的桥梁。COPD的典型特征包括由中性粒细胞和巨噬细胞驱动的持续性气道炎症以及黏液高分泌现象。

在COPD的研究中,传统的二维细胞模型因其细胞种类单一且结构简单的固有缺陷,难以准确再现这种复杂的病理过程。气道类器官技术在此领域展现出显著优势:已有研究者利用COPD患者的气道和肺泡组织样本,分别构建出气道和肺泡类器官模型,这些模型不仅成功重现了患者特有的纤毛功能障碍、黏液分泌亢进等表型特征,还动态再现了疾病状态下细胞谱系的病理演变过程。研究表明,基于COPD患者组织来源的类器官模型,是系统评估抗炎剂、抗氧化剂、抗衰老化合物等多种活性物质对上皮细胞衰老影响的理想工具,而上皮细胞衰老被认为是COPD进展的关键因素之一。
 
这一发现不仅证明了气道类器官模型能够解析药物对不同细胞类型的特异性作用,还显著减少了对动物实验的依赖,为COPD及其他慢性气道疾病的靶向精准治疗提供了高效且可转化的人源化研究平台。此外,有学者通过将COPD患者来源的肺间充质干细胞与气道类器官共培养,发现COPD来源的LMSCs会导致类器官异常增大。这一结果直接揭示了间充质-上皮相互作用在COPD气道重塑过程中的关键作用,有力验证了气道类器官在模拟复杂细胞间互作和研究疾病机制方面的独特价值。
 
出自《气道类器官的培养技术及其在呼吸系统疾病中的应用进展》作者黄佩滢,彭思荣,张敬。