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肺的关键部分如何在细胞水平形成?

时间:2021-03-15 00:00:00 来源:网络整理
费城儿童医院(Children"s Hospital of philadelphia,CHOp)的研究人员确定了当肺泡形成并允许新生儿呼吸空气时,在细胞水平上会发生什么。了解这一过程可以让研究人员更好地了解如何开发治疗方法,并在发生损伤时有可能再生这一关键组织。这一发现发表在《Science》杂志。

肺在胚胎期和出生后发育,在此期间肺组织形成,各种细胞类型发挥特定作用。从胚胎过渡到新生儿期间,肺泡区的主要气体交换功能得到改善,这包括清除体内二氧化碳的关键过程。

尽管这些关键步骤涉及到肺的形成,但在细胞和基因组水平上发生的事情却鲜为人知。肺泡不仅至关重要,它还可能受到诸如流感和导致COVID-19的SARS-CoV2病毒等病原体的损害。了解哪些细胞在出生时参与了健康肺组织的形成,可能为帮助肺这一关键部位再生的治疗提供基础。

第一作者Jarod A.Zepp博士是宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院助理教授,他说:“广泛的形态变化正确地塑造了肺泡生态位,但在这项研究之前,研究界还不确定促进其正常结构所涉及的细胞信号的程度。最近的技术进步使我们能够评估细胞内的通讯,这种通讯驱动了肺的关键部分的产生。”

研究小组使用了一种多模式的方法来研究驱动肺泡形成的细胞间关系。他们发现形成肺泡组织外层的肺泡1型(AT1)上皮细胞是协调细胞发育的信号中枢,尤其是在向呼吸空气过渡的过程中。他们还追踪了AT1细胞的谱系,并显示它们与肌成纤维细胞(参与组织重塑的一种特殊细胞类型)类似。最后,研究人员还证明,AT1限制性配体或分泌的结合分子是形成这些肌成纤维细胞和肺泡所必需的。

Zepp说:“我们的研究揭示了细胞类型的复杂性,以及它们在形成肺的这一关键部分时彼此之间的广泛交流。最近的COVID-19大流行使研究界对有助于形成肺泡结构和维持其功能的细胞间通讯有了更多的了解,并为我们如何在细胞水平上修复受损组织提供了重要线索。”

原文检索:Genomic, epigenomic, and biophysical cues controlling the emergence of the lung alveolus

(生物通:伍松)


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