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寻找肺里的“修补匠”
本文转自：浙江日报
中国科研团队发现成体肺泡干细胞再生起源
寻找肺里的“修补匠”
本报记者 何冬健 通讯员 薛雅文
当我们呼吸时，肺泡起着气体交换的作用。然而，肺炎、肺癌、肺纤维化等肺脏疾病，都会损伤人体这一重要组织，这就需要“新生”肺泡上皮干细胞来充当“修补匠”。在肺脏疾病中寻找新生肺泡上皮干细胞的再生来源，是科学家们致力解决的问题。
中国科学院大学杭州高等研究院、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌教授团队发现了新生肺泡上皮干细胞的再生起源，为肺脏再生修复领域提供新技术和新方法。这一研究于近日发表在国际学术期刊《细胞》上。
什么是干细胞？用科学的语言来讲，干细胞就是一种具有自我更新和分化潜能特性的细胞，起始于生命的最初阶段受精卵。在成年人体内，把坏掉的组织修好是它主要的功能。
周斌介绍，肺泡上皮主要由两种上皮细胞组成：负责气体交换的I型肺泡上皮细胞（AT1细胞）和具有分化功能的II型肺泡上皮细胞（AT2细胞），也就是主要的肺泡干细胞。在这里，肺像一棵倒着长的树，肺干细胞在树根——气管、支气管和肺泡的位置，它们能不断分化，最终长成一个拥有23级分支气管和上亿个肺泡的树状结构。“在肺部损伤后，肺泡干细胞能否实现自我增殖，并顺利分化成I型肺泡上皮细胞，对于恢复肺功能非常关键。”周斌说。
以往有关新生AT2干细胞来源的研究，均依赖于传统单个基因标记的细胞示踪技术，即通过一段可遗传的编码荧光蛋白的DNA表达在特定细胞中，来追踪观察它的命运转变。周斌团队发现，传统技术会错误地把其他细胞也打上标记，如位于肺脏支气管的棒状细胞（club细胞）、位于肺脏支气管与肺泡交界位置的支气管肺泡干细胞（BASCs）等，很容易干扰研究结果。
“简单说，以前我们用一个关键词去搜索海量信息，现在用两个不同的关键词，让搜索结果更准确。”周斌说，团队利用双同源重组酶介导的遗传谱系示踪新技术，最终实现了对AT1细胞、AT2细胞、club细胞和BASCs的特异性标记。这下好像狙击枪装上了瞄准镜，一下子就能精确命中靶心。
研究发现，AT1细胞已经是最终形态，它在肺损后不会转分化为邻居AT2细胞。II型肺泡上皮细胞在自我更新外，还会来源于BASCs和club细胞，这就发现了新生肺泡上皮干细胞的再生起源。
上述两类干细胞还具有不同的细胞分化路径。BASCs细胞可以“按需分化”。如果肺泡有损伤，这群干细胞就会变成AT1细胞和AT2细胞，进而恢复肺功能；如果支气管有损伤，这群干细胞就会变成支气管细胞。而当AT2细胞和BASCs的修复能力被抑制时，club细胞会被委以重任，成为肺泡干细胞再生的主要来源，形成肺叶、肺泡等功能。
当前，用患者自身肺干细胞修复肺脏的自体干细胞移植技术方兴未艾。通过周斌团队的发现，将会有更多种类的干细胞进入科学家的视野，丰富可供选择的研究仓库。变身肺脏“修补匠”的干细胞，也许未来还能成为“药物工厂”的一员。
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快照生成时间：2024-04-19 09:45:05
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