费城-在Penn Medicine的小鼠模型中进行的一项新研究从机理上显示了婴儿肺在损伤后如何与成年肺不同地再生细胞，其中肺泡1型(AT1)细胞重编程为肺泡2型(AT2)细胞(两个不同的肺泡上皮细胞)，促进细胞再生，而不是将AT2细胞分化为AT1细胞，这是成年肺中最广泛接受的机制。这些研究结果今天发表在《细胞干细胞》上，表明长期以来一直认为AT1和AT2细胞在儿童和成人中行为相同的假设是不正确的。
肺泡是环境与血液之间交换气体的地方。自从1940年代以来，科学家们知道了大约两种截然不同的肺泡上皮细胞，但在分子水平上，对它们的了解还不多。此外，这些发现揭示了允许这种转化的分子途径。宾夕法尼亚大学的研究人员还表明，通过关闭该途径，他们可以将成年AT1细胞重编程为AT2细胞。这揭示了以前不受重视的年龄依赖性细胞可塑性水平，这在一定程度上可以解释为什么儿科肺部不像成年肺部那样受到的严重影响，并且是在理解肺部再生作为一种形式的基础上迈出的重要一步。肺部治疗。
“ 已导致数以百万计的人染上可怕且具破坏性的呼吸道感染，导致严重的肺部损伤。其中一些患者可能会长期患有慢性肺部疾病，有些患者甚至严重到需要进行肺移植。我们希望我们对这些肺泡细胞如何对急性损伤作出反应的研究将提供新的靶标，可将其用于将来开发治疗急性肺损伤的疗法，并且有一天，我们将知道如何操纵这些细胞途径，从而使肺组织可以再生并自我修复，而无需进行器官移植。”该研究的资深作者爱德华·莫里西(Edward Morrisey)博士说，宾州大学佩雷尔曼医学院的Robinette心血管医学基金会教授和Penn-CHOP肺生物学研究所所长。
研究人员分析了整个寿命期间小鼠AT1和AT2细胞中基因表达和表观基因组的变化。他们将这些变化与急性肺损伤后观察到的变化进行了比较，发现目前关于成年肺如何自我修复的范例对于未成熟或成熟的小鼠肺并不成立。
“科学家长期以来一直认为，成年肺中已经充分证明的单向细胞分化过程在婴儿肺中也适用，但是这些假设被推翻了。我们发现，在小儿肺中，分化的方向是受伤后会发生逆转，而成年人则更多的是走两条路。在所有这些情况下，它都是由称为河马信号传导的途径控制的。”研究的第一作者，宾夕法尼亚大学的伊恩·彭卡拉(Ian J. Penkala)说。在Morrisey实验室工作的VMD / PhD学生。
在成年肺中，肺细胞的再生是由AT2细胞群体扩张并分化为AT1细胞驱动的。研究人员还表明，在一些急性肺损伤后，成年的AT1细胞可以强大地重编程为AT2细胞。但是，在婴儿小鼠中，急性肺损伤后AT2细胞不能有效地再生AT1细胞。相反，AT1细胞在损伤后会重编程为AT2细胞，而这些重编程的AT2细胞最终会在损伤后增殖。
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