新发现的干细胞在肺,肺损伤后迅速繁殖提供创新未来的治疗,利用人体的再生能力的一个机会。在写日记的今天自然,科学家描述细胞有可能成为治疗肺部疾病的整个生命周期的一个新的工具,从早产儿到老年人。
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费城儿童医院的研究人员(CHOP)和宾夕法尼亚大学Perelman医学院集中在肺泡中气体交换发生肺小隔间,氧气是由血液和二氧化碳的去除。在小鼠模型中的第一个,然后在人类中,研究小组发现了一种新的细胞系,他们称之为肺泡上皮细胞的祖细胞(AEP)。
“这些细胞静静地坐着,但泰然自若,肺中直到损伤激活他们的增殖和分化,“共同第一作者说大卫.弗兰克,医学博士,博士儿科心脏病专家,在砍。“如果我们能学会操纵这个过程的生物信号,我们可以在患者肺组织再生。”
领导研究小组Edward E. Morrisey,博士佩恩,佩恩的再生医学研究所主任肺生物学和科学中心主任。Morrisey说,“一个更好地了解肺再生肺泡的最重要的地方。为了更好地理解这些微妙的结构,我们已映射的不同类型的细胞在肺泡。”他补充说,“了解细胞间的相互作用可以帮助我们发现新的球员和分子途径为未来的治疗目标。”
该研究小组发现新的干细胞,在小鼠模型中的第一个,然后在人类。他们发现这种细胞系统是进化保守的分离的物种:铝型材有相似的特点,在小鼠和人类。潜在的基因编码的一组类似的蛋白质和应对类似的一组信号,允许研究人员研究具体的生物学机制的小鼠中,这些细胞如何在人体功能的相关性。它也允许他们在组织模型的三维细胞培养的具体途径,模拟生活中的低等生物的肺功能进行实验。
在肺发育和肺泡一般,特别是地球上的生命演化的重要,作为一个关键的步骤,允许早期动物适应呼吸氧气的土地。在我们自己的发展早期,肺泡也至关重要在我们从子宫中液体呼吸呼吸外面的空气在出生做准备。事实上,如果这种正常的发展是早产的短路,肺发育不全的婴儿可能遭受严重的、甚至致命的障碍,称为支气管肺发育不良(BPD)。
在目前的研究中,研究人员研究了小鼠对流感病毒引起的肺损伤。他们发现,肺泡细胞敏感的Wnt信号通路的机制,一个重要的细胞信号转导通路。Wnt信号,随着另一组信号称为FGF信号,作用于肺的正常休眠AEP细胞凝聚反应损伤。这些听觉细胞增殖迅速,并分化为肺泡细胞,从而再生肺组织。
研究人员的目标是把他们的发现在儿童和成人的肺疾病的最终治疗。“我们已经在这个流感季,从病毒和炎症的肺损伤可能是毁灭性的,”弗兰克说。“但是,我们现在了解肺泡上皮损伤后的生态恢复。有了这些信息,我们可以设计通路特异性修饰或细胞疗法来治疗肺损伤。”
AEP的发现可以为新的治疗BPD的患儿,慢性阻塞性肺疾病的成年人,或任何有流感严重的肺损伤。弗兰克提出的知识甚至可以告知未来的组织工程治疗早产儿或需要肺移植的患者。
因为呼吸是密切相关的心血管系统,弗兰克也希望追求未来的研究组织再生的血管系统的毛细血管和肺泡动脉供应。作为一个儿科心脏病专家,他对孩子有一个特殊的焦点肺动脉高压,往往是一个先天性心脏病的并发症。他补充说,“如果我们最终能够提高血管随着愈合受损的航空公司在我们的病人,我们可以显著提高对这些孩子的治疗。”
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