中國微生物菌種查詢網:2月19 日,國際學術期刊在線發(fā)表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所周斌研究組、季紅斌研究組以及中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院彭廣敦研究組的合作科研成果 “Lung regeneration by multipotent stem cells residing at the bronchioalveolar duct junction”。該研究利用雙同源重組系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)位于支氣管肺泡交界處的肺支氣管肺泡干細胞具有多種肺上皮細胞分化的潛能,并結合多種小鼠損傷模型揭示了這群干細胞在體內具有再生肺臟的能力,為肺臟的修復和再生研究提供了新的研究方向及理論基礎。
肺作為一個復雜的多功能器官,對人類生存至關重要。肺臟自近端到遠端包括氣管、支氣管、小支氣管和肺泡等結構,對氣體交換和抵御病原體入侵至關重要。這些不同位置的結構,其上皮細胞的類型也不同。在小鼠的氣管和大支氣管中,肺上皮細胞包括纖毛細胞、棒狀細胞、杯狀細胞和未分化的基底細胞。小支氣管上皮細胞類型包括纖毛細胞、棒狀細胞和神經內分泌細胞。肺泡上皮細胞主要包括 I 型肺泡上皮細胞和 II 型肺泡上皮細胞。這些類型的細胞對維持肺穩(wěn)態(tài)、功能和促進肺損傷修復非常重要。不同位置的上皮細胞能維持并修復各自區(qū)域的上皮層,文獻報道 basal cells,club cells 和 AT2 cells 能分別維持并修復氣道、支氣管和肺泡處的損傷。有的上皮細胞具有更強大的分化能力,有研究發(fā)現(xiàn)在流感病毒引起的肺損傷修復過程中,P63+Krt5+ basal cell 能分化為 club cell、AT1 和 AT2 cell。
還有研究發(fā)現(xiàn)當去除 basal cell 后,上皮細胞 club cell 能再去分化為 basal cell 以響應肺損傷修復。除了以上這些干細胞類型,近年來還有一種新的可能存在的肺干細胞被提出,它位于小支氣管與肺泡交界處,共表達分子標記和分子標記,被稱為支氣管肺泡干細胞。以往的研究通過抗體染色、細胞分選、類器官培養(yǎng)等體外方法研究 BASCs 的功能,而 BASCs 缺乏獨特的分子 marker,作為一種新的肺多能干細胞在體內肺損傷修復中承擔什么角色一直存在爭論,傳統(tǒng)的譜系示蹤技術并不支持 BASCs 的存在以及參與肺修復再生的功能。
周斌、季紅斌、彭廣敦為該論文共同通訊作者。周斌組博士后劉巧珍、博士生劉擴,景乃禾研究組博士生崔桂忠為該論文共同第一作者。該研究得到生化與細胞所研究員景乃禾和曾藝、暨南大學教授蔡冬青和田雪瑩、阜外醫(yī)院教授胡盛壽和聶宇、上海交通大學教授黃荷鳳和任濤、上海市奉賢區(qū)中心醫(yī)院主任醫(yī)師喬增勇等的大力支持,同時得到中科院、國家基金委、國家科技部、上海市科委等資助。
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