Nature子刊：人干细胞首次转化为功能性肺细胞

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Nature子刊：人干细胞首次转化为功能性肺细胞

哥伦比亚大学医学中心CUMC的科学家们，首次成功将人类干细胞转化为有功能的肺细胞和呼吸道细胞。这一研究成果可以帮助人们研究肺部发育，构建肺病模型进行药物筛选，甚至生成肺部组织用于移植。文章发表在十二月一日的Nature Biotechnology杂志上。

“目前，研究者们已经成功将人类干细胞转化为心脏细胞、胰腺细β细胞、肠道细胞、肝脏细胞和神经细胞，大大推动了再生医学的发展，”领导这项研究的Hans-Willem Snoeck教授说。“现在，我们又成功转化了肺细胞和呼吸道细胞。这项研究非常重要，因为肺部移植预后特别差。尽管这一技术要应用于临床可能还需要很多年，我们已经为肺部组织的自体移植打下了基础，即用患者自身的皮肤细胞生成有功能的肺部组织。”

早在2011年，Dr. Snoeck就利用一系列化学因子，将人胚胎干细胞（ES）或人诱导多功能干细胞（iPS）转化为前肠内胚层，前肠内胚层是肺细胞和呼吸道细胞的前体。（从皮肤细胞转化而来的iPS细胞，与ES细胞非常接近。人iPS细胞能够分化为多种特化细胞，能够在研究中作为人类ES细胞的替代品。）

Dr. Snoeck及其同事在这项新研究中，利用新的化学因子，成功将人ES或iPS细胞完全转化成为功能性的肺上皮细胞（肺部表面的细胞）。他们所获得的细胞，表达了六种肺细胞和呼吸道上皮细胞的标志物，其中包括二型肺泡上皮细胞。这种细胞非常重要，因为它们负责产生表面活性物质，对于肺泡的维持很关键（肺泡是进行气体交换的场所）。此外，当肺部受伤时，二型肺泡上皮细胞还参与了肺部的修复。

这一成果将帮助人们研究多种肺部疾病，包括特发性肺纤维化IPF（idiopathic pulmonary fibrosis）。二型肺泡上皮细胞被认为在这种疾病中起到了核心作用。“人们还不清楚这种疾病的病因，目前也没有有效的治疗方法，”Dr. Snoeck说。“我们的技术能帮助研究者们创建IPF实验模型，在分子水平上进行研究，筛选可能的治疗药物。”

“我们希望将来能够利用这一技术进行肺部的自体移植，” Dr. Snoeck说。“在从捐赠者处获得肺以后，可以去除所有的肺细胞，只留下肺部的框架，然后将来自患者自身的新肺细胞，接种到支架上。这样就可以避免排异问题。” 目前，Dr. Snoeck正在与哥伦比亚大学的研究人员合作进行上述研究。