科学医疗：刺激肺组织修复的新靶点


人体胸腔内的心脏与肺部，以及大血管。图片来源：Wikipedia
美国费城儿童医院（CHOP）和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究结果发表在《自然·细胞生物学》（Nature Cell Biology）杂志上。该研究为肺部疾病患者提供了更好的治疗方法，其中包括由COVID-19引起急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的患者。
资深作者G. Scott Worthen博士说：“我们利用全基因组和单细胞分析等前沿技术，鉴定了一条参与肺组织再生特定的细胞信号通路，并找到一种能促进再生过程的药物。这些发现提供了精确的靶标，从而允许合理开发干预措施以治疗COVID-19和其他疾病引起的肺部疾病。”G. Scott Worthen医学博士是CHOP新生儿科的临床科学家，也是Penn-CHOP肺部生物学研究所（Penn-CHOP Lung Biology Institute）的成员。
肺炎、流感和ARDS（COVID-19已知的并发症之一）等疾病会损害肺内气囊的内层，即肺泡上皮，从而阻止氧气从肺部传递到血液，并可能导致死亡。发展为ARDS的COVID-19患者会成为危重病人。到目前为止，还没有开发出专门针对COVID-19患者ARDS的药物。了解哪些基因靶点和信号通路参与了上皮组织再生是有效治疗ARDS等类似疾病的关键。
之前的研究表明，II型肺泡肺细胞（type II alveolar pneumocytes, AT2）是参与肺组织修复的重要细胞。它们通过自我更新和转分化为I型肺泡肺细胞（AT1），促进肺气囊与附近毛细血管之间的气体交换。然而在本研究之前，尚不清楚AT2细胞在发生疾病相关损伤后基因的可及性发生了哪些变化，以促进组织修复；以及再生AT2细胞是如何影响与附近间充质细胞的相互作用的。这一相互作用在组织修复中也很重要。

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通过全基因组分析，研究小组评估了肺损伤后AT2细胞发生的变化。这些变化包括打开细胞内的染色体，并使特定的基因可被细胞转录机器接近。之后，研究人员对AT2细胞和间充质细胞进行单细胞分析，以更好地理解这两种细胞类型在损伤过程中是如何相互作用的，以及参与了哪些细胞信号通路。这两种方法汇合在同一条信号通路上，其中被称为STAT3的转录因子增加了脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)的表达，进而促进了肺组织的再生。

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在进一步分析这一通路时，研究人员发现了一种自然产生的化合物，称为7,8-二氢黄酮（7,8-Dihydroflavone, 7,8-DHF）。它针对该通路中的某种受体，刺激并加速了多个小鼠肺损伤模型中的肺组织修复。
该研究的第一作者、医学博士、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院医学讲师和肺部专家的Andrew J.Paris说：“我们相信这些发现可以促进开发一种新的治疗方案，从而帮助患者从COVID-19及类似疾病中恢复。基于该研究的结果，我们认为7,8-DHF是进入临床试验治疗肺部疾病患者的优秀候选者。”
翻译：胡舒昶
审校：巢栩嘉
引进来源：费城儿童医院
引进链接：https://medicalxpress.com/news/2020-09-druggable-pathway-lung-tissue.html


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