محققان مدل جدیدی از سلول های مزانشیمی ریه ایجاد کردند

سلول های مزانشیمی ریه، که اجزای حیاتی ساختار منحصر به فرد ریه هستند، نیز نقش مهمی در بیماری و بهبودی از آسیب دارند، اما دانش در مورد بیولوژی آنها یا نحوه شروع بیماری هایی مانند فیبروز ریوی محدود است. در حالی که مدل‌های تجربی به شناسایی برخی از تنظیم‌کننده‌های رفتار مزانشیم ریه کمک کرده‌اند، درک چگونگی شناسایی مزانشیم ریه در طول رشد انسان ناشناخته است.

برای درک بهتر این فرآیندها، محققان دانشکده پزشکی چوبانیان و آودیسیان دانشگاه بوستون یک سیستم مدل مبتنی بر سلول های بنیادی پرتوان القایی in vitro (iPSC) برای استخراج و مطالعه مزانشیم اولیه ریه با مزایای بالقوه برای درک پایه توسعه داده اند. مکانیسم های تنظیم کننده تصمیمات سرنوشت مزانشیمی بافت خاص و کاربردهای آینده برای پزشکی ترمیمی

“مطالعه ما پیامدهایی برای مطالعه بیماری های ریوی مانند فیبروز ریوی و بیماری های بینابینی ریه دارد که از اختلال عملکرد بخشی از ریه به نام مزانشیم ناشی می شود. این بیماری ها در حال حاضر گزینه های درمانی بسیار محدودی دارند و امیدواریم سیستم مدل ما ارائه دهد. ابزارهای جدید برای درک اینکه چه چیزی در این بیماری ها اشتباه می شود و برای غربالگری داروهای بهتر، می گوید. .

محققان از یک مدل آزمایشی با خط iPSC استفاده کردند که حامل یک گزارشگر فلورسنت مخصوص مزانشیم ریه بود، به این معنی که سلول هایی که مزانشیمی ریه می شوند با فلورسانس سبز مشخص شدند. با استفاده از این مدل، آنها چندین فاکتور رشد و مولکول های کوچک را برای تحریک مسیرهایی با نقش شناخته شده در رشد ریه آزمایش کردند.

آنها دریافتند که تحریک مسیرهای سیگنال دهی اسید رتینوئیک و جوجه تیغی، که هر دو نقش اساسی در رشد جنین دارند، منجر به حداکثر درصد سلول های فلورسنت سبز می شود که نشان دهنده حضور بالقوه مزانشیم ریه است. سپس آن‌ها آن سلول‌ها را جدا کردند و مشخصات بیان ژن آن‌ها را با سلول‌های اولیه ریه‌های جنینی مدل تجربی مقایسه کردند تا مشخص کنند این سلول‌ها چقدر شبیه به سلول‌های مزانشیمی اولیه ریه هستند.

در نهایت، آنها از سیستم ارگانوئیدی نوترکیب خود برای آزمایش اینکه آیا این سلول ها واقعاً می توانند به عنوان مزانشیم ریه عمل کنند یا خیر، استفاده کردند.

ابتدا توضیح داد: “نقش مهم مزانشیم ریه در حال توسعه در مدل تجربی، توانایی آنها در تعامل با اپیتلیوم مجاور و ارسال سیگنال به آن است. ما دریافتیم که سلول های مهندسی شده ما می توانند برخی از این فعل و انفعالات سیگنالینگ را خلاصه کنند، که نشان می دهد ظرفیت عملکردی دارند.” نویسنده آندریا آلبر، دکترای فوق دکترا در آزمایشگاه کوتون.

به گفته محققان، بخشی از مطالعه که در آن سلول‌های مزانشیمی مهندسی شده ریه با سلول‌های اپیتلیال ریه در ظروف کشت (به اصطلاح “نوترکیب” نامیده می‌شوند) ترکیب می‌شوند، بسیار هیجان‌انگیز است، زیرا منجر به تشکیل ارگانوئیدها، سلول‌های زنده‌ای می‌شود که در یک ژل کشت سه‌بعدی جمع شده‌اند. که به دانشمندان کمک می کند تا چگونگی سازماندهی و ارتباط سلول ها را درک کنند. آلبر افزود: «ما اکنون در حال کار بر روی استفاده از این نوع مدل‌های ارگانوئیدی جدید برای درک بهتر فیبروز ریوی هستیم.

این یافته ها در مجله آمده است ارتباطات طبیعت.