人體肺部存在新類型細胞,能“變形”成任何細胞!

2022年05月15日11:32
科學家在人體肺部發現一種新類型細胞,它在保持呼吸系統正常運轉方面發揮著重要作用。
科學家在人體肺部發現一種新類型細胞,它在保持呼吸系統正常運轉方面發揮著重要作用。

  新浪科技訊 北京時間5月15日消息,據國外媒體報導,目前,科學家發現一種新類型人體細胞隱藏在肺部脆弱的分支通道中,並證實這些新發現的細胞在保持呼吸系統正常運轉方面發揮著重要作用,甚至可能激發新的治療方法來逆轉某些與吸煙相關疾病產生的影響。

  這些新類型細胞被命名為“呼吸道分泌細胞(RAS)”,存在於細支氣管中,細支氣管頂端有肺泡,微小的肺泡是血液交換氧氣和二氧化碳的的氣囊。同時,RAS細胞類似於幹細胞——“空白畫布細胞”,它們可以分化成身體中任何其他類型的細胞,並且能夠修復受損肺泡細胞,並轉化成新的細胞。

  之前研究人員將老鼠肺部作為人類呼吸系統替代模型的實驗中,發現RAS細胞受該實驗模型的限制而表現出功能性降低,然而,由於兩者之間的某些差距,科學家們一直在努力填補關於人類肺部的一些知識空缺,為了在細胞水平上更好地瞭解這些差異,研究人員從健康的人體捐獻者身體上提取肺組織樣本,並分析了單個細胞中的基因,結果發現之前未知的RAS細胞。

左圖是“緩慢變形”的RAS細胞;右圖是培養皿中RAS細胞轉化成AT2細胞。
左圖是“緩慢變形”的RAS細胞;右圖是培養皿中RAS細胞轉化成AT2細胞。

  研究報告作者、美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院呼吸系統專家愛德華·莫里西(Edward Morrisey)教授說:“人們早就知道,人類肺部的氣道與老鼠不同,由於實驗室里長期將老鼠作為實驗對象,導致研究分析產生偏差和誤解,直到近期的新興技術才讓我們能夠取樣和識別獨特的細胞類型。”

  莫里西指出,同時,研究小組還在雪貂身體上發現了RAS細胞,雪貂的呼吸系統比老鼠的呼吸系統更接近人類,因此,研究人員懷疑大多數體型接近或者更大的哺乳動物肺中可能存在著RAS細胞。

  RAS細胞在肺部有兩個主要功能:一是它分泌分子微粒用於維持細支氣管內的液體,幫助防止小氣道塌陷,最大化肺部效率;二是它可以作為肺泡2型(AT2)細胞的祖細胞,祖細胞是一種有能力分化成另一種類型細胞的細胞,類似於幹細胞分化成其他細胞的方式。

  莫里斯說:“RAS細胞是我們所說的兼性祖細胞,這意味著它們既是祖細胞,在維持氣道健康方面也具有重要的功能作用,同時,RAS細胞在維持肺部健康方面也起著至關重要的作用。”

  研究人員認為,RAS細胞可能與吸煙相關的疾病,例如慢性阻塞性肺病(COPD)中發揮著關鍵作用。依據梅奧診所的觀點,慢性阻塞性肺病是由肺部氣道炎症導致的,與吸煙密切相關,偶爾也會由於空氣汙染引起。呼吸道炎症將導致肺部難以適當地吸收充足的氧氣,因此,慢性阻塞性肺病的症狀與哮喘相似,還可能導致肺氣腫,肺泡永久性破壞以及慢性支氣管炎。據悉,慢性支氣管炎是一種長期強烈咳嗽症狀,通常伴有較多的痰液。依據世界衛生組織的統計數據,每年全世界有300多萬人死於慢性阻塞性肺病(COPD)。

  理論上,RAS細胞應該通過修復受損肺泡來預防或者至少減輕慢性阻塞性肺病產生的影響,然而,研究人員猜測,吸煙會損害甚至完全破壞RAS細胞,導致慢性阻塞性肺病等疾病發作。

  慢性阻塞性肺病患者通常服用消炎藥物或者氧氣療法用於緩解症狀,然而,這隻是暫時性解決方案,對於逆轉肺損傷沒有任何作用。如果研究人員能夠正常利用RAS細胞的再生特性,那麼RAS細胞有可能用於改善治療,甚至治癒慢性阻塞性肺病。

  莫里西說:“我們真的不知道該發現是否有助於促進慢性阻塞性肺病的潛在治療,然而,由於慢性阻塞性肺病是一種我們瞭解較少的疾病,任何新的研究觀點都將有助於研發新的治療方案,從而獲得更好的治療效果。”目前,這項最新研究報告發表在3月30日出版的《自然》雜誌上。(葉傾城)

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