費城-在Penn Medicine的小鼠模型中進行的一項新研究從機理上顯示了嬰兒肺在損傷后如何與成年肺不同地再生細胞，其中肺泡1型(AT1)細胞重編程為肺泡2型(AT2)細胞(兩個不同的肺泡上皮細胞)，促進細胞再生，而不是將AT2細胞分化為AT1細胞，這是成年肺中最廣泛接受的機制。這些研究結(jié)果今天發(fā)表在《細胞干細胞》上，表明長期以來一直認為AT1和AT2細胞在兒童和成人中行為相同的假設(shè)是不正確的。
肺泡是環(huán)境與血液之間交換氣體的地方。自從1940年代以來，科學(xué)家們知道了大約兩種截然不同的肺泡上皮細胞，但在分子水平上，對它們的了解還不多。此外，這些發(fā)現(xiàn)揭示了允許這種轉(zhuǎn)化的分子途徑。賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員還表明，通過關(guān)閉該途徑，他們可以將成年AT1細胞重編程為AT2細胞。這揭示了以前不受重視的年齡依賴性細胞可塑性水平，這在一定程度上可以解釋為什么兒科肺部不像成年肺部那樣受到的嚴重影響，并且是在理解肺部再生作為一種形式的基礎(chǔ)上邁出的重要一步。肺部治療。
“ 已導(dǎo)致數(shù)以百萬計的人染上可怕且具破壞性的呼吸道感染，導(dǎo)致嚴重的肺部損傷。其中一些患者可能會長期患有慢性肺部疾病，有些患者甚至嚴重到需要進行肺移植。我們希望我們對這些肺泡細胞如何對急性損傷作出反應(yīng)的研究將提供新的靶標，可將其用于將來開發(fā)治療急性肺損傷的療法，并且有一天，我們將知道如何操縱這些細胞途徑，從而使肺組織可以再生并自我修復(fù)，而無需進行器官移植。”該研究的資深作者愛德華·莫里西(Edward Morrisey)博士說，賓州大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的Robinette心血管醫(yī)學(xué)基金會教授和Penn-CHOP肺生物學(xué)研究所所長。
研究人員分析了整個壽命期間小鼠AT1和AT2細胞中基因表達和表觀基因組的變化。他們將這些變化與急性肺損傷后觀察到的變化進行了比較，發(fā)現(xiàn)目前關(guān)于成年肺如何自我修復(fù)的范例對于未成熟或成熟的小鼠肺并不成立。
“科學(xué)家長期以來一直認為，成年肺中已經(jīng)充分證明的單向細胞分化過程在嬰兒肺中也適用，但是這些假設(shè)被推翻了。我們發(fā)現(xiàn)，在小兒肺中，分化的方向是受傷后會發(fā)生逆轉(zhuǎn)，而成年人則更多的是走兩條路。在所有這些情況下，它都是由稱為河馬信號傳導(dǎo)的途徑控制的。”研究的第一作者，賓夕法尼亞大學(xué)的伊恩·彭卡拉(Ian J. Penkala)說。在Morrisey實驗室工作的VMD / PhD學(xué)生。
在成年肺中，肺細胞的再生是由AT2細胞群體擴張并分化為AT1細胞驅(qū)動的。研究人員還表明，在一些急性肺損傷后，成年的AT1細胞可以強大地重編程為AT2細胞。但是，在嬰兒小鼠中，急性肺損傷后AT2細胞不能有效地再生AT1細胞。相反，AT1細胞在損傷后會重編程為AT2細胞，而這些重編程的AT2細胞最終會在損傷后增殖。
標簽： 肺組織
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