美國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)出一種新技術(shù)，能有效改善利用多能干細(xì)胞產(chǎn)生肺細(xì)胞的方式，所產(chǎn)生的肺細(xì)胞可以在實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)并保存一年以上，而不會(huì)失去肺細(xì)胞的特征。研究人員表示，這一新技術(shù)有助于科學(xué)家更好地對(duì)肺部疾病進(jìn)行建模，推動(dòng)對(duì)肺部疾病的研究和治療手段的開(kāi)發(fā)。相關(guān)研究在線發(fā)表于1月30日的《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上。

　　在新研究中，美國(guó)波士頓大學(xué)再生醫(yī)學(xué)中心與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員合作，將成人的血液細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞，然后在一個(gè)月時(shí)間內(nèi)用生長(zhǎng)因子處理這些干細(xì)胞，直到它們變成與成熟肺細(xì)胞非常相似的細(xì)胞。

　　據(jù)研究人員介紹，通常在進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn)時(shí)，所得的細(xì)胞并不是他們旨在創(chuàng)建的細(xì)胞(靶細(xì)胞)的純集合，而且也不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保留靶細(xì)胞的特征。而此次，他們開(kāi)發(fā)了一種新的技術(shù)組合——將干細(xì)胞技術(shù)與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，可以檢查成千上萬(wàn)個(gè)單細(xì)胞的基因表達(dá)，并結(jié)合每個(gè)細(xì)胞的DNA條形碼，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)動(dòng)態(tài)了解哪些因素有利于系統(tǒng)生成肺細(xì)胞。研究人員可利用這些知識(shí)改進(jìn)生成肺細(xì)胞的方法，從而產(chǎn)生更多肺細(xì)胞，并使其可在培養(yǎng)皿中存活超過(guò)一年，且不失其肺細(xì)胞特征。

　　研究人員指出，要了解患者肺細(xì)胞出了什么問(wèn)題，主要障礙是無(wú)法訪問(wèn)這些細(xì)胞或無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)，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(xì)胞用于研究，這將有助于在實(shí)驗(yàn)室對(duì)肺部疾病進(jìn)行建模，提高對(duì)多種肺病進(jìn)行治療的能力，如特發(fā)性肺纖維化、慢性阻塞性肺疾病、α-1抗胰蛋白酶缺乏癥、新生兒呼吸困難或早發(fā)間質(zhì)性肺病等。

　　研究人員表示，為這項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法也可以應(yīng)用于其他組織和器官的研究，他們希望這種利用患者干細(xì)胞產(chǎn)生純凈、無(wú)限供應(yīng)的細(xì)胞的技術(shù)，能夠?yàn)楦嗟募膊⊙芯繋?lái)新的助力。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　干細(xì)胞早已在許多領(lǐng)域都表現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景，尤其是在疾病模型方面。通過(guò)重編程具有疾病形態(tài)的供體體細(xì)胞，科學(xué)家可以獲得潛在無(wú)限來(lái)源的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞，其具有的擴(kuò)增和分化的能力，讓研究者們能夠在無(wú)需其他動(dòng)物模型的條件下，研究相關(guān)的人細(xì)胞。這種擁有生理相關(guān)性的細(xì)胞模型，無(wú)疑將加速肺病機(jī)制的發(fā)現(xiàn)進(jìn)程;而干細(xì)胞與機(jī)器學(xué)習(xí)的結(jié)合，也將進(jìn)一步推動(dòng)人類疾病模型的研發(fā)。