美國費城兒童醫(yī)院（CHOP）和賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的研究結(jié)果發(fā)表在《自然·細(xì)胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）雜志上。該研究為肺部疾病患者提供了更好的治療方法，其中包括由COVID-19引起急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）的患者。

資深作者G. Scott Worthen博士說：“我們利用全基因組和單細(xì)胞分析等前沿技術(shù)，鑒定了一條參與肺組織再生特定的細(xì)胞信號通路，并找到一種能促進(jìn)再生過程的藥物。這些發(fā)現(xiàn)提供了精確的靶標(biāo)，從而允許合理開發(fā)干預(yù)措施以治療COVID-19和其他疾病引起的肺部疾病?！盙. Scott Worthen醫(yī)學(xué)博士是CHOP新生兒科的臨床科學(xué)家，也是Penn-CHOP肺部生物學(xué)研究所（Penn-CHOP Lung Biology Institute）的成員。

肺炎、流感和ARDS（COVID-19已知的并發(fā)癥之一）等疾病會損害肺內(nèi)氣囊的內(nèi)層，即肺泡上皮，從而阻止氧氣從肺部傳遞到血液，并可能導(dǎo)致死亡。發(fā)展為ARDS的COVID-19患者會成為危重病人。到目前為止，還沒有開發(fā)出專門針對COVID-19患者ARDS的藥物。了解哪些基因靶點和信號通路參與了上皮組織再生是有效治療ARDS等類似疾病的關(guān)鍵。

之前的研究表明，II型肺泡肺細(xì)胞（type II alveolar pneumocytes, AT2）是參與肺組織修復(fù)的重要細(xì)胞。它們通過自我更新和轉(zhuǎn)分化為I型肺泡肺細(xì)胞（AT1），促進(jìn)肺氣囊與附近毛細(xì)血管之間的氣體交換。然而在本研究之前，尚不清楚AT2細(xì)胞在發(fā)生疾病相關(guān)損傷后基因的可及性發(fā)生了哪些變化，以促進(jìn)組織修復(fù)；以及再生AT2細(xì)胞是如何影響與附近間充質(zhì)細(xì)胞的相互作用的。這一相互作用在組織修復(fù)中也很重要。

通過全基因組分析，研究小組評估了肺損傷后AT2細(xì)胞發(fā)生的變化。這些變化包括打開細(xì)胞內(nèi)的染色體，并使特定的基因可被細(xì)胞轉(zhuǎn)錄機器接近。之后，研究人員對AT2細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞分析，以更好地理解這兩種細(xì)胞類型在損傷過程中是如何相互作用的，以及參與了哪些細(xì)胞信號通路。這兩種方法匯合在同一條信號通路上，其中被稱為STAT3的轉(zhuǎn)錄因子增加了腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)了肺組織的再生。

圖片來源：CC0 Public Domain

翻譯：胡舒昶

審校：巢栩嘉