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新技術培養肺細胞純度更高存活更久|總編輯圈點

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2020年2月03日 -
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中國科技網

科技日報記者劉海英

美國研究人員開發出一種新技術，能有效改善利用多能幹細胞產生肺細胞的方式，所產生的肺細胞可以在實驗室生長並保存一年以上，而不會失去肺細胞的特徵。研究人員表示，這一新技術有助於科學家更好地對肺部疾病進行建模，推動對肺部疾病的研究和治療手段的開發。相關研究在線發表於1月30日的《細胞幹細胞》雜誌上。

研究示意圖。
圖源：《細胞幹細胞》雜誌網站

在新研究中，美國波士頓大學再生醫學中心與卡內基梅隆大學的研究人員合作，將成人的血液細胞重編程為多能幹細胞，然後在一個月時間內用生長因子處理這些幹細胞，直到它們變成與成熟肺細胞非常相似的細胞。

據研究人員介紹，通常在進行此類實驗時，所得的細胞並不是他們旨在創建的細胞（靶細胞）的純集合，而且也不會長時間保留靶細胞的特徵。而此次，他們開發了一種新的技術組合——將幹細胞技術與機器學習技術相結合，可以檢查成千上萬個單細胞的基因表達，並結合每個細胞的DNA條形碼，通過機器學習來動態了解哪些因素有利於系統生成肺細胞。研究人員可利用這些知識改進生成肺細胞的方法，從而產生更多肺細胞，並使其可在培養皿中存活超過一年，且不失其肺細胞特徵。

研究人員指出，要了解患者肺細胞出了什麼問題，主要障礙是無法訪問這些細胞或無法在實驗室中對其進行培養，新方法使他們可以從任何年齡患者中獲得取之不竭的新肺細胞用於研究，這將有助於在實驗室對肺部疾病進行建模，提高對多種肺病進行治療的能力，如特發性肺纖維化、慢性阻塞性肺疾病、α-1抗胰蛋白酶缺乏症、新生兒呼吸困難或早發間質性肺病等。

研究人員表示，為這項研究開發的機器學習方法也可以應用於其他組織和器官的研究，他們希望這種利用患者幹細胞產生純凈、無限供應的細胞的技術，能夠為更多的疾病研究帶來新的助力。