Cell：干细胞专家发现了慢性阻塞性肺病的致病元凶
2020-04-26 佚名 生物通
如今，研究人员可以把这些细胞作为新疗法的靶点，从而挽救全球无数患者性命。
如今，研究人员可以把这些细胞作为新疗法的靶点，从而挽救全球无数患者性命。
两位国际知名干细胞专家发现，生物和生物化学教授、干细胞中心主任Frank McKeo和该中心研究副教授Wa Xian，利用肺干细胞的单细胞克隆技术发现慢性阻塞性肺病（COPD）患者的肺部有大量异常干细胞。如今，研究人员可以把这些细胞作为新疗法的靶点，从而挽救全球无数患者性命。
“我们发现，在所有COPD患者中，有三种变异细胞驱动了疾病的所有关键特征：一种产生大量的粘液蛋白，堵塞小气道，而另外两种则导致纤维化和炎症，共同降低肺功能，”最新发表的《Cell》文章作者，Xian副教授写道。“尽管这些患者有正常的干细胞，虽然数量不多，但还是受这三种变异细胞驱动导致了疾病。”
慢性阻塞性肺病（COPD）是一种以慢性支气管炎、小气道阻塞、炎症、肺泡纤维化和破坏为特征的肺部进行性炎症性疾病，肺泡内的微小气囊负责交换血液中的氧和二氧化碳分子。全球疾病负担研究报告显示，2016年全球共有2.51亿例COPD病例。
“这是一种令人沮丧的疾病。我们可以尝试改善症状，但我们没有任何东西可以治愈疾病或防止死亡，”UConn Health的肺科医生和重症监护医生Mark Metersky说，他在这项研究中负责在进行支气管镜检查时从肺液中收集干细胞。
尽管慢性阻塞性肺病比地球上任何一种疾病的死亡率都要高，但对其根本原因的研究却相对较少。
在过去的十年，Xian和McKeo开发了克隆肺和气道干细胞的技术，并从那时起一直在研究，他们注意到气道的不同部分会产生不同的干细胞，这些干细胞相互关联但又可以区分。
“真了不起，”McKeo说。“在肺的深处，远端气道干细胞产生了远端气管和肺泡，我们的研究表明，这些干细胞使肺部能够自行再生。”2011年，Xian和McKeon在受H1N1感染后的患者体内发现了肺的再生。
与正常肺相比，慢性阻塞性肺病的肺被三种异常变异的肺干细胞所淹没，这些细胞致力于形成一种已知存在于慢性阻塞性肺病肺中的化生病变，但许多人认为这是一种与慢性阻塞性肺病的病理学没有因果关系的继发效应。研究小组的博士后研究员Wei Rao将每一个COPD克隆体移植到免疫缺陷的模型身上后，研究小组发现它们不仅引起了COPD明显的化生损害，而且还分别引发了包括粘液高分泌、纤维化和慢性炎症在内的COPD三联病变。
“事实上，长期被忽视的慢性阻塞性肺病的化生损害是导致这种疾病的原因，而不仅仅是疾病的次要后果，”McKeon说。
现在，研究小组终于找到了引起炎症、纤维化和小气道阻塞的细胞的特性，他们正在努力对这些细胞进行药物样分子库筛选，以发现新的治疗方法。
Xian说：“我们现在知道导致COPD病理的特定细胞，我们可以用特定的药物来靶向它们，就像靶向癌症一样，选择性地杀死它们，让正常细胞再生正常的肺组织。”
原始出处：Rao W, Wang S, Duleba M, et al. Regenerative Metaplastic Clones in COPD Lung Drive Inflammation and Fibrosis. Cell. 2020 Apr 13.
作者：佚名
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