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人体肺部存在新类型细胞,能“变形”成任何细胞!

2022-08-05

新浪科技讯  据国外媒体报道,目前,科学家发现一种新类型人体细胞隐藏在肺部脆弱的分支通道中,并证实这些新发现的细胞在保持呼吸系统正常运转方面发挥着重要作用,甚至可能激发新的治疗方法来逆转某些与吸烟相关疾病产生的影响。

科学家在人体肺部发现一种新类型细胞,它在保持呼吸系统正常运转方面发挥着重要作用。

这些新类型细胞被命名为“呼吸道分泌细胞(RAS)”,存在于细支气管中,细支气管顶端有肺泡,微小的肺泡是血液交换氧气和二氧化碳的的气囊。同时,RAS 细胞类似于干细胞 ——“空白画布细胞”,它们可以分化成身体中任何其他类型的细胞,并且能够修复受损肺泡细胞,并转化成新的细胞。

之前研究人员将老鼠肺部作为人类呼吸系统替代模型的实验中,发现 RAS 细胞受该实验模型的限制而表现出功能性降低,然而,由于两者之间的某些差距,科学家们一直在努力填补关于人类肺部的一些知识空缺,为了在细胞水平上更好地了解这些差异,研究人员从健康的人体捐献者身体上提取肺组织样本,并分析了单个细胞中的基因,结果发现之前未知的 RAS 细胞。

左图是“缓慢变形”的RAS细胞;右图是培养皿中RAS细胞转化成AT2细胞。

左图是“缓慢变形”的 RAS 细胞;右图是培养皿中 RAS 细胞转化成 AT2 细胞。

研究报告作者、美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院呼吸系统专家爱德华・莫里西(Edward Morrisey)教授说:“人们早就知道,人类肺部的气道与老鼠不同,由于实验室里长期将老鼠作为实验对象,导致研究分析产生偏差和误解,直到近期的新兴技术才让我们能够取样和识别独特的细胞类型。”

莫里西指出,同时,研究小组还在雪貂身体上发现了 RAS 细胞,雪貂的呼吸系统比老鼠的呼吸系统更接近人类,因此,研究人员怀疑大多数体型接近或者更大的哺乳动物肺中可能存在着 RAS 细胞。

RAS 细胞在肺部有两个主要功能:一是它分泌分子微粒用于维持细支气管内的液体,帮助防止小气道塌陷,最大化肺部效率;二是它可以作为肺泡 2 型(AT2)细胞的祖细胞,祖细胞是一种有能力分化成另一种类型细胞的细胞,类似于干细胞分化成其他细胞的方式。

莫里斯说:“RAS 细胞是我们所说的兼性祖细胞,这意味着它们既是祖细胞,在维持气道健康方面也具有重要的功能作用,同时,RAS 细胞在维持肺部健康方面也起着至关重要的作用。”

研究人员认为,RAS 细胞可能与吸烟相关的疾病,例如慢性阻塞性肺病(COPD)中发挥着关键作用。依据梅奥诊所的观点,慢性阻塞性肺病是由肺部气道炎症导致的,与吸烟密切相关,偶尔也会由于空气污染引起。呼吸道炎症将导致肺部难以适当地吸收充足的氧气,因此,慢性阻塞性肺病的症状与哮喘相似,还可能导致肺气肿,肺泡永久性破坏以及慢性支气管炎。据悉,慢性支气管炎是一种长期强烈咳嗽症状,通常伴有较多的痰液。依据世界卫生组织的统计数据,每年全世界有 300 多万人死于慢性阻塞性肺病(COPD)。

理论上,RAS 细胞应该通过修复受损肺泡来预防或者至少减轻慢性阻塞性肺病产生的影响,然而,研究人员猜测,吸烟会损害甚至完全破坏 RAS 细胞,导致慢性阻塞性肺病等疾病发作。

慢性阻塞性肺病患者通常服用消炎药物或者氧气疗法用于缓解症状,然而,这只是暂时性解决方案,对于逆转肺损伤没有任何作用。如果研究人员能够正常利用 RAS 细胞的再生特性,那么 RAS 细胞有可能用于改善治疗,甚至治愈慢性阻塞性肺病。

莫里西说:“我们真的不知道该发现是否有助于促进慢性阻塞性肺病的潜在治疗,然而,由于慢性阻塞性肺病是一种我们了解较少的疾病,任何新的研究观点都将有助于研发新的治疗方案,从而获得更好的治疗效果。”目前,这项最新研究报告发表在 3 月 30 日出版的《自然》杂志上。