在肺中发现的新的干细胞可能为再生医学提供目标

新发现的肺部干细胞在肺损伤后迅速增殖，可能为利用机体再生能力的创新性未来治疗提供机会。今天在“ 自然 ”杂志上撰文称，科学家们描述的细胞可能成为治疗肺部疾病的新工具，从早产婴儿到老年人。

费城儿童医院（CHOP）和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员专注于肺泡 - 气体交换发生在肺部的微小隔室，因为氧气被血液吸收，二氧化碳被清除。首先在小鼠模型中，然后在人类中，研究小组确定了一种新的细胞谱系，他们称之为肺泡上皮祖细胞（AEP）。

“这些细胞静静地躺在肺里，直到受伤，直到受伤，才激活它们扩散和分化，” CHOP的儿科心脏病学家，共同第一作者David B. Frank博士说。“如果我们能够在这个过程中学会操纵生物信号，我们可能能够使患者的肺组织再生。”

领导该研究团队的是宾夕法尼亚州佩恩再生医学研究所宾夕法尼亚州佩恩肺部生物中心主任，科学主任博士Edward E. Morrisey博士。Morrisey说：“更好地了解肺部再生的最重要的地方之一就是肺泡。为了更好地理解这些微妙的结构，我们一直在绘制肺泡内不同类型的细胞。“他补充说，”理解细胞间相互作用应该有助于我们发现新的参与者和分子途径，以便为将来的治疗提供靶点。“

研究小组首先鉴定了新的干细胞，首先是小鼠模型，然后是人类。他们发现这种细胞系统在分离的物种中是进化保守的：AEP在小鼠和人类中都有相似的特征。潜在的基因编码一组类似的蛋白质，并对类似的信号做出反应 - 使研究人员能够研究与这些细胞在人体中的功能相关的小鼠中的特定生物学机制。它还允许他们在类器官模型中进行实验 - 三维细胞培养模拟肺部在活着的低等生物体中发挥功能的具体方式。

作为允许早期动物适应在陆地上呼吸氧气的关键步骤之一，肺的发育尤其是肺泡尤其是肺泡发育对于地球上的生命进化是重要的。在我们自己的早期发展中，肺泡在我们从子宫内的液体呼吸转变为准备在出生时呼吸外面的空气中也是至关重要的。事实上，如果这种正常发育在早产中短路，那么肺发育不良的婴儿可能会遭受称为支气管肺发育不良（BPD）的严重甚至致命的残疾。

在当前的研究中，研究人员研究了小鼠如何对由流感病毒引起的肺损伤作出反应。他们发现了肺泡细胞对Wnt信号敏感的机制，Wnt信号是一种重要且强大的干细胞信号通路。Wnt信号与另一组称为Fgf信号的信号一起作用于肺中正常静止的AEP细胞以协调其对伤害的反应。那些AEP细胞迅速增殖并分化成肺泡细胞，从而再生肺组织。

研究人员的目标是将他们的发现转化为儿童和成人肺部疾病的最终治疗方案。“正如我们在这个流感季节看到的，病毒和炎症造成的肺部损伤可能是毁灭性的，”弗兰克说。“但是，我们现在了解受伤后肺泡上皮生态位如何再生。有了这些信息，我们就可以设计通路特异性修饰剂或基于细胞的疗法来治疗肺部损伤。“

AEP研究结果可为BPD患儿，慢性阻塞性肺疾病患者或流感严重肺损伤患者的新治疗奠定基础。弗兰克认为，这些知识甚至可能为未来的婴儿或需要肺移植的患者提供未来的组织工程治疗。

鉴于呼吸作用与心血管系统密切相关，弗兰克还期望未来对血管系统中的组织再生（毛细血管和动脉供应肺泡）进行研究。作为一名儿科心脏病专家，他特别关注患有肺动脉高压的儿童，通常是先天性心脏病的并发症。他补充说，“如果我们最终能够改善血管并修复患者的气道损伤，我们可以大大提高这些儿童的治疗效果。”

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