工程化长方体芯片稳健生成远端呼吸道类器官用于治疗慢性阻塞性肺疾病

数据集获取

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数据说明

背景 人远端呼吸气道（DRA）细胞位于人肺最小的传导气道中，具体位于终末细支气管和呼吸性细支气管，是一种新发现的细胞类型。由于小鼠体内缺乏此类细胞，且现有针对这些细胞的研究有限，亟需建立人远端呼吸气道的体外模型，以研究此类细胞在呼吸系统疾病中的作用。结果 在此，我们开发了一套稳健的分化方案，可从人多能干细胞（hPSCs）衍生出DRA类器官（DRAOs），并研究了其在慢性阻塞性肺疾病（COPD）治疗中的作用。我们设计了一种基于立方体芯片的培养平台，将混有Matrigel的单细胞悬液接种于芯片上，可使肺祖细胞（LPC）球状体产量提高7.5倍，并使NKX2.1表达上调近300倍。单细胞转录组分析进一步表明，该平台增强了远端肺相关基因的表达。LPC球状体的长期培养可产生可扩增的中空肺类器官。

所得细胞表现出与天然人DRA细胞高度相似的蛋白质和分子谱，其中超过70%共表达SFTPB和SCGB3A2。利用该方法，我们展示了在30天内加速生成DRAOs，其结构和功能成熟度显著增强。此外，这些DRAOs保留了进行肺泡分化的潜能。通过将这些类器官暴露于香烟烟雾提取物（CSE），我们建立了COPD样模型。此外，DRAOs能够在COPD小鼠中存活，修复肺泡结构损伤，并缓解COPD症状。结论我们的方法将促进类器官培养和分化的日益广泛应用，为构建更准确的复杂器官模型铺平道路，以模拟体内结构和功能。此外，DRAOs在利用m

数据加载示例（图像类）

from PIL import Image
import glob, os

files = (glob.glob(os.path.join(path, "**", "*.png"), recursive=True)
       + glob.glob(os.path.join(path, "**", "*.jpg"), recursive=True)
       + glob.glob(os.path.join(path, "**", "*.tif"), recursive=True))
print("图像文件数:", len(files))
img = Image.open(files[0]); print("尺寸/模式:", img.size, img.mode)

# torchvision Dataset 方式:
# from torchvision import datasets
# ds = datasets.ImageFolder(path)  # 要求 子目录=类别

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