我们询问了辐射损伤诱导戴尔死亡的建模和对抗药物反应在人体芯片上的内脏详细说明他们最近出版物的重要性细胞死亡与疾病．在接下来的采访中，哈佛大学Wyss Institute的领导作者Sasan Jalili-Furoozinezhad为我们的问题提供了答案。
你能简要解释一下你的结果吗?
暴露于电离G辐射，无论是治疗性还是意外，可能导致与胃肠紊乱相关的急性辐射综合征。使用芯片（器官芯片）的微流体培养技术，我们开发了由血管内皮的人类肠上皮内衬的肠道模型，其在辐射剂量下模拟辐射诱导的肠损伤8灰色(Gy)，已知会引起人体胃肠道反应。我们观察到内皮细胞和上皮细胞损伤的几种标记物增加。这些包括凋亡增加(或细胞死亡)，活性氧(ROS，或自由基)的产生，双链DNA断裂，膜脂降解，微绒毛结构的丧失，以及细胞-细胞连接(形成保护肠壁免受细菌和毒素侵害的屏障)的破坏。
使用肠道辐射模型，确认用潜在的辐射保护药物，二甲氧丙酰基（Dmog）进行预处理，显着降低肠上皮细胞的凋亡，肠道渗透性和微血管损伤，以及内皮内的ROS产生和脂质降解和上皮，从未在以前的实验模型中证明的结果。
你能简单解释一下什么是肠道芯片吗?为什么你的团队选择在你的研究中对它进行修改?
人类肠道芯片是一种微流体培养设备，由一种透明、柔韧、透明的硅树脂聚合物组成，大约有电脑记忆棒大小(见上图)。的肠芯片包含由多孔膜隔开的两个平行通道;将人肠上皮细胞置于其中一个通道的细胞膜上，将人微血管内皮细胞置于第二通道的同一侧的细胞膜上。培养液经两个通道灌注，芯片内的侧腔会有规律的抽吸，以模拟肠道内正常的循环运动(Peristalsis.)．在大约一周的时间内，肠道芯片就可以模拟活肠的绒毛结构和多种功能。
与以往的辐射模型不同，我们在肠道芯片中加入了血管内皮，因为最近的动物研究表明，这些细胞在辐射损伤中观察到的胃肠道损伤中发挥了关键作用。我们的结果证实了这一猜想:血管通道内的内皮细胞在ROS生成、脂质降解、DNA断裂和凋亡方面比上皮细胞对辐射有更强的反应。有趣的是，当我们在没有内皮细胞的情况下重复芯片上的实验时，被辐射的肠道细胞并没有表现出它们对辐射的典型反应，这表明内皮细胞是辐射诱导肠道功能障碍的媒介。
您的学习对治疗开发人员，医生和患者的影响是什么？
“肠道芯片”未来可用于发现和筛选新的、更有效的对抗药物，以拯救意外暴露在辐射中的癌症患者、宇航员或平民的生命。
人们可能意外地暴露于电离G-辐射（例如，核事故，太空宇宙中的宇宙射线）或由于放射治疗。这些意外暴露会导致癌症遗传突变和死亡，而放射治疗使用较低剂量，它们仍然可以造成有害的累积副作用。由于暴露健康的人对临床试验的辐射将是不道德的，识别可以减轻辐射暴露影响的药物的努力被限制在动物研究中，这是臭名昭着的预测因子如何在人类身上表现出来。然而，人体肠道辐射模型为研究辐射诱导的损伤的机制提供了一种潜在的强大工具。“肠道芯片”未来可用于发现和筛选新的、更有效的对抗药物，以拯救意外暴露在辐射中的癌症患者、宇航员或平民的生命。
根据你的研究结果(也许是详述“人体芯片”的想法)，你认为未来的研究方向是什么?
当动物或人类暴露于导致严重损伤的全身辐射剂量时，致命性主要是由于胃肠道损伤的综合影响，肺和骨髓。因此，我们还在使用这些器官的人器官芯片模型来研究辐射损伤。此外，有证据表明，肠道的辐射损伤，例如，可以以受到肠道微生物组的存在影响的方式影响同一个体的骨髓在同一个体中所经历的损伤程度。因此，我们已经开发了用于培养培养的共同微生物的培养综合社区，该综合微生物在我们的肠道芯片中包含人体肠道微生物组，这将使我们能够分析微生物组的对这些反应的贡献。
我们正在通过血管内皮通道连接不同的人体器官芯片，从而有效地创造一个人体“芯片上的身体”……
此外，我们正在通过血管内皮通道连接不同的人体器官芯片，以有效地创建一个人体“芯片上的身体”，它可能被用于模拟这些器官-器官相互作用，介导人体对辐射暴露的反应。为了能够开发个性化的芯片上的人体模型，我们还创造了肠芯片通过从患者活检中分离出的细胞，其他研究表明可以使用患者来源的诱导多能干细胞(“诱导多能性”）细胞也是如此。我们现在正在利用这些小型模型与生物信息学和计算发现方法相结合，以确定新的辐射对策药物。
评论