在人类肺部发现新细胞 - 为未来的治疗研究铺平了新的方向

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人体呼吸系统与肺泡和毛细血管的特写。

研究结果揭示了慢性阻塞性肺病的基础，为未来的治疗研究铺平了新的方向。

宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院的研究人员发现了一种位于人类肺部深处的新型细胞，可能在人类肺部疾病中起关键作用。

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研究人员今天在《自然》杂志上报告了他们的发现，他们分析了人类肺组织以确定新的细胞，他们称之为呼吸道分泌细胞 (RASCs)。这些细胞排列在肺部深处的微小气道分支上，靠近肺泡结构，在那里氧气与二氧化碳交换。科学家们表明，RASCs 具有类似干细胞的特性，使它们能够再生对肺泡正常功能至关重要的其他细胞。他们还发现证据表明，吸烟和常见的与吸烟相关的疾病称为慢性阻塞性肺病 (COPD) 会破坏 RASC 的再生功能——这表明纠正这种破坏可能是治疗 COPD 的好方法。 

“COPD 是一种毁灭性的常见疾病，但我们真的不了解某些患者为何或如何发展它的细胞生物学。识别在 COPD 中受损的新细胞类型，特别是新的祖细胞，可以真正加速新疗法的开发，”该研究的第一作者、肺医学讲师、医学博士 Maria Basil 说。

人类 ES 细胞衍生的 RASC（随着时间的推移，呼吸道分泌细胞转变为肺泡 2 型细胞。图片来源：Penn Medicine

COPD通常以肺泡的进行性损伤和丧失为特征，慢性炎症加剧。据估计，它会影响美国某些地区约 10% 的人，每年在全世界造成约 300 万人死亡。患者经常服用类固醇抗炎药和/或氧疗，但这些治疗只能减缓疾病进程，而不是停止或逆转它。对慢性阻塞性肺病的了解是渐进的，部分原因是老鼠——标准的实验动物——的肺缺乏人类肺的关键特征。

在这项新研究中，莫里西和他的团队在检查从健康人类捐赠者身上采集的肺细胞的基因活性特征时，发现了 RASC 的证据。他们很快认识到，小鼠肺中不存在的 RASC 是“分泌”细胞，位于肺泡附近并产生气道液体衬里所需的蛋白质。

“通过这样的研究，我们开始在细胞生物学水平上了解这种非常普遍的疾病中真正发生的事情，”资深作者、罗宾内特基金会医学教授、教授 Edward Morrisey 博士说。细胞和发育生物学博士，以及宾夕法尼亚大学医学的 Penn-CHOP 肺生物学研究所所长。

对 RASCs 与肺泡中一种重要的祖细胞 AT2 细胞之间基因活性相似性的观察使研究小组进一步发现：RASCs 除了具有分泌功能外，还充当 AT2 细胞的前身——再生它们以维持 AT2 细胞群和保持肺泡健康。

已知 AT2 细胞在 COPD 和其他肺部疾病中会变得异常，研究人员发现证据表明 RASCs 的缺陷可能是这些异常的上游原因。在患有慢性阻塞性肺病的人以及有吸烟史的非慢性阻塞性肺病患者的肺组织中，他们观察到许多 AT2 细胞发生了改变，这些细胞以暗示 RASC 向 AT2 转化错误的方式发生了变化。

Morrisey 说，需要进行更多的研究，但研究结果表明未来 COPD 治疗的可能性是通过恢复正常的 RASC 到 AT2 的分化过程，或者甚至通过补充受损肺部的正常 RASC 群来发挥作用。

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