本周，宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院的研究人员报告了促进或抑制组织再生的肺细胞分子途径的细节。他们的目标是找到治疗肺部疾病的新方法。

“我们需要更好的目标，”资深作者，电池与发育生物学教授，宾夕法尼亚肺病生物学中心主任Edward E. Morrisey博士说。“对于特发性肺纤维化(IPF)这样的病症，我们现在所有的都是钝的大锤，这些病症的原因很难理解。了解促进修复和再生与肺部瘢痕形成的特定细胞和途径将有助于开发更精确有效的治疗方法。

2012年，美国特发性肺纤维化的年发病率为每10万人16至17例。仅在美国，这就转化为受IPF影响的130,000至200,000人。患有肺纤维化的人的肺组织受损并且有疤痕，厚而硬的组织使得肺难以扩张。随着病情恶化，患者通常会出现极度呼吸急促，肺部一旦受损，就无法自行修复。

慢性阻塞性肺病(COPD)比IPF更常见，其特征在于肺中气体交换结构的损失，称为肺泡。在美国，超过3000万人受到慢性阻塞性肺病的影响，并迅速成为世界上残疾和死亡的主要原因。平衡肺泡等结构再生与瘢痕形成的能力对于正确维持呼吸功能至关重要。

“肺是人体最复杂的器官之一，”Morrisey说，有几十种细胞类型，每种类型都有特殊的作用，如输送氧气和消除循环系统血液中的二氧化碳(气体交换)。其他细胞产生表面活性剂和粘液，以润滑空气空间，使其平稳膨胀和收缩，还有一些细胞产生病原体和有害污染的屏障。

“复杂的肺部结构就是为什么很难快速诊断一个人可能具有的确切肺部疾病类型，”他说。“此外，由于我们肺部有相当大的储备能力，大多数人在疾病进展显着之前都没有被诊断出患有IPF等肺病。”这种生物补偿机制意味着一个人在感觉到之前可能会失去近50%的肺功能。任何症状。

存在许多与不同细胞类型相关的不同类型的肺病，其中许多尚未经过彻底研究。肺的复杂性表明，促进修复和再生与导致致病病变的能力可能来自非常不同的细胞。在这项研究中，该团队专注于间充质细胞，通常认为间充质细胞在维持肺结构方面起支撑作用。他们根据每种细胞表达的一组基因发现了五种不同的细胞类型。在这五个中，他们专注于两个。

在小鼠肺中鉴定的控制细胞群自我更新的Morrisey实验室的一种细胞类型称为间充质肺泡细胞(MANC)。这些细胞对肺泡的再生至关重要。第二种细胞类型称为Axin2 +肌原纤维祖细胞(AMP)，其产生称为肌成纤维细胞的细胞，其在损伤后形成瘢痕组织，并且可能导致诸如IPF的疾病。

研究小组分析了这两种细胞分泌的分子及其表面细胞受体，并将这些信息与相邻细胞上已知分泌分子和受体的数据库进行了比较。“这些细胞最重要的功能之一是平衡损伤后的修复和再生反应，这通常是由于肺部不断受到外界环境的侵袭，”Morrisey说。

“良好”的MANC存在于肺泡附近的壁龛或隔室中，以促进气体交换细胞的更新。它们可能在成年人正常生活期间维持肺泡中起关键作用。MANC的功能障碍或丧失可能导致COPD等疾病，这些疾病包括肺泡流失和肺功能下降。“坏”AMP的作用是在伤口愈合期间形成瘢痕组织。然而，AMP可能会失去控制，可能导致IPF等疾病。

接下来，研究人员的目标是在人类移植学副教授Edward Cantu，III，MD，肺移植副外科主任的帮助下，确定这些细胞类型。Morrisey表示，Penn团队希望将MANC作为促进再生的目标，同时抑制AMPs以减少受伤后的纤维化反应。了解这两种细胞类型之间的详细分子差异应有助于下一代靶向治疗，如纳米医学。