利用肺部细胞蓝图研究人员期待器官再生

耶鲁大学的研究人员通过对动物物种的精细筛选，创建了人肺的细胞蓝图，这将使人们更容易理解肺功能和疾病背后的设计原理以及对新肺进行生物工程改造。

这项研究于12月4日发表在《科学进展》上，代表了两个耶鲁实验室之间的合作-耶鲁医学院肺病，重症监护和睡眠医学主任Naftali Kaminski博士和医学博士Laura Niklason的合作。 D.，尼古拉斯·格林(Nicholas Greene)麻醉学和生物医学工程教授，是从人体自身细胞中刺激新的肺组织生长以用于移植的专家。

在分析通过单细胞技术获得的数据时，该技术可一次提供多达数百万个细胞的超高分辨率视图，研究人员发现关键的细胞相互作用在四个物种(小鼠，大鼠，猪和人)中都得到了保留。具体来说，他们揭示了几个通用的细胞通讯网络，这些细胞驱动诸如细胞调节，疾病监测和细胞信号传导等功能，从而为了解肺部发育和疾病的机制提供了新见解。

“我们可以采集整个器官或组织，并从一个快照中测量所有细胞类型，”医学博士/博士Micha Sam Brickman Raredon说。尼克拉森实验室的候选人，是该研究的主要作者。

勃林格殷格翰内科教授和药理学教授卡明斯基说：“五年前，我们还没有研究单个细胞及其行为方式的决议。“这就像我们已经将细胞分析的分辨率从用肉眼观察夜空，移动到儿童望远镜，到天文台，到现在的哈勃望远镜一样。”

卡明斯基解释说，肺中有40种不同的细胞类型，并且共有数十万个细胞，每个细胞包含成千上万个基因。他说，由于细胞含量可以快速变化，就像受到伤害时引入白细胞一样，因此，至关重要的是要有一个蓝图来显示哪些细胞机制属于正常功能。

卡明斯基说：“通过应用网络方法，我们能够发现这些细胞之间如何相互作用。”

建立再生的肺组织-麻醉学部门主任兼研究副主席尼克拉森(Niklason)的一个重要项目-研究人员需要有关肺细胞如何相互作用的详细信息。

拉里登说，从人体自身的组织再生出肺部是“圣杯”。“终末期肺病的发病率和死亡率很高，唯一的治疗方法是肺移植。” 他指出，肺移植经常被人体排斥，需要大量药物来抑制免疫系统，从而导致其他负面健康影响。

尼克拉森实验室中处于再生各个阶段的经过生物工程改造的肺部正在定制玻璃罐中进行开发。

“在我们的实验室中，有积极的生物工程学努力，使玻璃罐中的肺组织受到机械和化学刺激，从而将它们哄骗到器官中，” Raredon说。“我们可以将我们的工程构建体与此蓝图进行比较，该蓝图显示了我们想要重构的所有物种中存在的某些信号。”

卡明斯基说，该蓝图还将有助于寻找治疗特发性肺纤维化等肺部疾病的新分子靶标。肺细胞之间如何交流以及跨物种如何保护该网络的发现将有助于其他器官的研究和工程化。

卡明斯基说：“我们正在研究器官发育的基本原理。” “采用这种方法可以使我们设计新的器官。”

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