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Cell:蛋白TSP-1促进肺干细胞产生肺泡细胞

来源:本站原创 2017-08-26 15:25



2017年8月28日/生物谷BIOON/---根据一项来自美国波士顿儿童医院的新研究,人们有朝一日可能能够通过导入一种蛋白指导肺干细胞(lung stem cell)分化为修复肺部损伤所需的特定细胞类型来治疗几种肺部疾病。相关研究结果近期发表在Cell期刊上,论文标题为“Lung Stem Cell Differentiation in Mice Directed by Endothelial Cells via a BMP4-NFATc1-Thrombospondin-1 Axis”。

在这项研究中,来自波士顿儿童医院干细胞研究项目的Carla Kim博士、Joo-Hyeon Lee博士和他们的同事们发现一种由于损伤而被激活的新途径指导肺干细胞转化为特定类型的细胞。通过在小鼠模式动物中增强这种自然途径的活性,他们成功地增加肺泡上皮细胞(alveolar epithelial cell)的产生,其中这些肺泡上皮细胞位于肺泡内壁上,即气体交换发生的地方。在诸如肺纤维化和肺气肿之类的疾病中,这些上皮细胞遭受不可逆的损伤。

通过抑制这种相同的途径,研究人员获得大量的气道上皮细胞(airway epithelial cell)。这些气道上皮细胞在诸如哮喘和bronchiolitis obliterans之类的影响肺部气道的疾病中受到损伤。

利用一种模拟肺部环境的三维培养模型,研究人员证实即便单个肺干细胞也能够经诱导产生肺泡上皮细胞和气道上皮细胞。通过加入蛋白thrombospondin-1(TSP-1)到这些干细胞培养物中,他们能够促进这些干细胞产生肺泡细胞。

Kim和Lee在肺纤维化小鼠模式动物中开展实验。只需获取位于肺部小血管内壁的内皮细胞---这些细胞能够天然地产生TSP-1---并体外培养后,将这些体外培养的细胞周围的液体直接注射这些小鼠体内,就能够逆转它们的肺部损伤。

相反地,当在三维培养中使用缺乏TSP-1的肺内皮细胞时,这些干细胞产生更多的气道细胞。在经过改造缺乏TSP-1的活小鼠体内,气道修复能力在损伤之后增强了。

Lee说,“当肺部细胞受损时,在这些受损细胞、肺内皮细胞和这些肺干细胞之间似乎存在交谈。”

Kim补充道,“我们认为肺内皮细胞产生包括TSP-1在内的大量修复因子。我们想要发现所有的这些分子,这可能会进一步提供治疗靶标。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Joo-Hyeon Lee, Dong Ha Bhang, Alexander Beede et al. Lung Stem Cell Differentiation in Mice Directed by Endothelial Cells via a BMP4-NFATc1-Thrombospondin-1 Axis. Cell, doi:10.1016/j.cell.2013.12.039

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