在人類肺部深處發(fā)現(xiàn)的新細(xì)胞類型——具有再生特性
人體呼吸系統(tǒng)與肺泡和毛細(xì)血管的特寫。
研究結(jié)果揭示了慢性阻塞性肺病的基礎(chǔ)，為未來的治療研究鋪平了新的方向。
賓夕法尼亞大學(xué)佩雷??爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種位于人類肺部深處的新型細(xì)胞，可能在人類肺部疾病中起關(guān)鍵作用。
研究人員今天在《自然》雜志上報告了他們的發(fā)現(xiàn)，他們分析了人類肺組織以確定新的細(xì)胞，他們稱之為呼吸道分泌細(xì)胞 (RASCs)。這些細(xì)胞排列在肺部深處的微小氣道分支上，靠近肺泡結(jié)構(gòu)，在那里氧氣與二氧化碳交換?？茖W(xué)家們表明，RASCs 具有類似干細(xì)胞的特性，使它們能夠再生對肺泡正常功能至關(guān)重要的其他細(xì)胞。他們還發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，吸煙和常見的與吸煙相關(guān)的疾病稱為慢性阻塞性肺病 (COPD) 會破壞 RASC 的再生功能——這表明糾正這種破壞可能是治療 COPD 的好方法。
“COPD 是一種毀滅性的常見疾病，但我們真的不了解某些患者為何或如何發(fā)展它的細(xì)胞生物學(xué)。識別在 COPD 中受損的新細(xì)胞類型，特別是新的祖細(xì)胞，可以真正加速新療法的開發(fā)，”該研究的第一作者、肺醫(yī)學(xué)講師、醫(yī)學(xué)博士 Maria Basil 說。
人類 ES 細(xì)胞衍生的 RASC（隨著時間的推移，呼吸道分泌細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉闻?2 型細(xì)胞。圖片來源：Penn Medicine
新發(fā)現(xiàn)：石英管融后空冷處理，是將箱式爐打開就行了還是要將石英管拿出爐體呢？
COPD通常以肺泡的進(jìn)行性損傷和喪失為特征，慢性炎癥加劇。據(jù)估計，它會影響美國某些地區(qū)約 10% 的人，每年在全世界造成約 300 萬人死亡?；颊呓?jīng)常服用類固醇抗炎藥和/或氧療，但這些治療只能減緩疾病進(jìn)程，而不是停止或逆轉(zhuǎn)它。對慢性阻塞性肺病的了解是漸進(jìn)的，部分原因是老鼠——標(biāo)準(zhǔn)的實驗動物——的肺缺乏人類肺的關(guān)鍵特征。
在這項新研究中，莫里西和他的團(tuán)隊在檢查從健康人類捐贈者身上采集的肺細(xì)胞的基因活性特征時，發(fā)現(xiàn)了 RASC 的證據(jù)。他們很快認(rèn)識到，小鼠肺中不存在的 RASC 是“分泌”細(xì)胞，位于肺泡附近并產(chǎn)生氣道液體襯里所需的蛋白質(zhì)。
“通過這樣的研究，我們開始在細(xì)胞生物學(xué)水平上了解這種非常普遍的疾病中真正發(fā)生的事情，”資深作者、羅賓內(nèi)特基金會醫(yī)學(xué)教授、教授 Edward Morrisey 博士說。細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)博士，以及賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)的 Penn-CHOP 肺生物學(xué)研究所所長。
對 RASCs 與肺泡中一種重要的祖細(xì)胞 AT2 細(xì)胞之間基因活性相似性的觀察使研究小組進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)：RASCs 除了具有分泌功能外，還充當(dāng) AT2 細(xì)胞的前身——再生它們以維持 AT2 細(xì)胞群和保持肺泡健康。
已知 AT2 細(xì)胞在 COPD 和其他肺部疾病中會變得異常，研究人員發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明 RASCs 的缺陷可能是這些異常的上游原因。在患有慢性阻塞性肺病的人以及有吸煙史的非慢性阻塞性肺病患者的肺組織中，他們觀察到許多 AT2 細(xì)胞發(fā)生了改變，這些細(xì)胞以暗示 RASC 向 AT2 轉(zhuǎn)化錯誤的方式發(fā)生了變化。
Morrisey 說，需要進(jìn)行更多的研究，但研究結(jié)果表明未來 COPD 治療的可能性是通過恢復(fù)正常的 RASC 到 AT2 的分化過程，或者甚至通過補(bǔ)充受損肺部的正常 RASC 群來發(fā)揮作用。