分化可控的人類鼻粘膜類器官模型的建立

鼻腔粘液纖毛傳輸系統(tǒng)由呼吸道表面的黏液痰及其下方的纖毛上皮層組成。通過建立人類原代上皮細(xì)胞的體外模型，以及探究介導(dǎo)上皮細(xì)胞功能變化的潛在機(jī)制，對于研究呼吸道上皮在微生物感染或吸入劑作用下的關(guān)鍵功能至關(guān)重要。氣液界面（ALI）培養(yǎng)的細(xì)胞在功能和結(jié)構(gòu)上均貼近體內(nèi)呼吸道上皮細(xì)胞的自然生長狀態(tài)，為研究呼吸道上皮的功能和相關(guān)疾病奠定了良好的基礎(chǔ)。

有研究討論了上呼吸道原代培養(yǎng)的方法，然而均無法做到長期體外培養(yǎng)及以及維持原代細(xì)胞的分化能力。類器官是體外3D培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞、誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞、成體干細(xì)胞或腫瘤干細(xì)胞，通過自我更新自我組織形成具有類似于來源器官組織形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能及遺傳學(xué)特征的培養(yǎng)物。目前正常組織類器官主要來源于成體干細(xì)胞（包括祖細(xì)胞）及多能干細(xì)胞。與誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞和多能干細(xì)胞（PSC）衍生的類器官發(fā)育模型相反，成體干細(xì)胞（ASC）衍生的上皮類器官概括了人體內(nèi)正常組織的損傷修復(fù)作用。目前，基本上所有ASC派生的類器官類型僅代表器官的上皮部分，并且不存在細(xì)胞間基質(zhì)，神經(jīng)和脈管系統(tǒng)。因此，ASC衍生的類器官在結(jié)構(gòu)上比PSC衍生的類器官具有更低的復(fù)雜性，原則上可以來自任何個(gè)體，衍生的類器官能夠在體外長期擴(kuò)增，同時(shí)保持遺傳穩(wěn)定性。

目前，國內(nèi)外對鼻粘膜類器官的研究主要用作疾病發(fā)生發(fā)展機(jī)制的研究。未見使用Hans Clevers這一培養(yǎng)體系的鼻粘膜類器官的報(bào)道，本研究首次采用“擴(kuò)增-分化”分段式培養(yǎng)法培養(yǎng)分化可控的鼻粘膜類器官，體外模擬鼻粘膜上皮的生長發(fā)育過程，以期為上呼吸道功能、相關(guān)疾病研究及病毒感染的基礎(chǔ)研究提供理想平臺。……