Etablierung eines ex vivo-Modells zur funktionellen Analyse von AT2-Zellen

Die idiopathische pulmonale Fibrose (IPF) ist eine chronische, progrediente und tödlich verlaufende interstitielle Lungenerkrankung, die durch übermäßige Matrixablagerung und Umbau des Lungengewebes gekennzeichnet ist. Die Alveolen, Orte des Gasaustauschs, enthalten Typ-1-(AT1)-Zellen für den Gasaustausch sowie Typ-2-(AT2)-Zellen für die Regeneration von AT1-Zellen und die Produktion von Surfactant. Bei IPF führt eine persistierende Schädigung zu Erschöpfung, Seneszenz und Apoptose von AT2-Zellen, daher stellen sie vielversprechende therapeutische Zielstrukturen dar. Um ihre Funktion besser untersuchen und Substanzen testen zu können, entwickelten wir eine ex vivo -Plattform auf Basis humaner „Precision Cut Lung Slices“ (PCLS) und validierten diese erfolgreich mit einem Wirkstoffkandidaten. Lungenexplantate wurden mit Agarose gefüllt. Anschließend wurden aus den Gewebeblöcken Kerne herausgebohrt. Diese Kerne wurden in 300 µm dicke Schnitte geschnitten und für 28 Tage kultiviert. Die Schnitte wurden entweder für 28 Tage unbehandelt kultiviert oder für zwei Wochen mit Substanz X behandelt. Ein Mediumwechsel erfolgte alle zwei Tage. Anschließend wurden die Schnitte in Formalin fixiert und in Ethanol für weitere Analysen aufbewahrt. Fixierte Schnitte wurden entsprechend den Herstellerangaben mittels RNA-Scope (ACD, Bio-Techne) und Single-Nuclei-Sequenzierung (10x Genomics) untersucht. Mittels RNA-Scope an formalinfixierten Schnitten konnten die Dynamiken der zellulären Zusammensetzung während der PCLS-Kultur aufgezeigt werden. Die Ausgangszusammensetzung unterschied sich zwischen fibrotischen und Kontroll-PCLS, wobei fibrotische PCLS weniger AT2- und AT1-Zellen aufwiesen. Im Verlauf der Kultur verloren beide Systeme AT2-Zellen. Die Behandlung fibrotischer PCLS mit Substanz X über zwei Wochen verringerte im Vergleich zu unbehandelten Proben den Verlust an AT2-Zellen. Eine Single-Nuclei-Sequenzierung unbehandelter Proben bestätigte die Abnahme der AT2-Zellen während der Kultivierung sowohl in fibrotischen als auch in Kontroll-PCLS [ 1 ]. Diese Studie beschreibt die Etablierung eines humanen Langzeit-PCLS-Modells zur Untersuchung der Funktionen von AT2-Zellen und zur Testung potenzieller Therapeutika. Publication History Article published online: 04 March 2026 © 2026. Thieme. All rights reserved. Georg Thieme Verlag KG Oswald-Hesse-Straße 50, 70469 Stuttgart, Germany