費城兒童醫(yī)院 (CHOP) 和賓夕法尼亞大學(xué)佩雷??爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員已經(jīng)確定了一種細(xì)胞途徑，可以用天然藥物靶向刺激肺組織再生，這對于多發(fā)性肺損傷的恢復(fù)是必要的。今天發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》上的研究結(jié)果可能會為肺部疾病患者提供更好的治療方法，包括由 COVID-19 引起的急性呼吸窘迫綜合征 (ARDS)。
“利用尖端技術(shù)，包括全基因組和單細(xì)胞分析，我們已經(jīng)確定了參與肺組織再生的特定細(xì)胞途徑，并找到了一種可以增強這一過程的藥物，”資深作者、醫(yī)學(xué)博士 G. Scott Worthen 說。 CHOP 新生兒科的醫(yī)師兼科學(xué)家，也是 Penn-CHOP 肺生物學(xué)研究所的成員。“這些發(fā)現(xiàn)提供了精確目標(biāo)的確定，從而可以合理開發(fā)針對由 COVID-19 和其他疾病引起的肺部疾病的治療干預(yù)措施。”
肺炎、流感和 ARDS 等疾病(COVID-19 的已知并發(fā)癥之一)可能會損害肺部氣囊內(nèi)壁，即肺泡上皮，它會阻止氧氣從肺部進(jìn)入血液，并可能導(dǎo)致至死?；加?ARDS 的 COVID-19 患者病情危重，迄今為止，尚未開發(fā)出專門用于治療 COVID-19 患者 ARDS 的藥物。了解哪些遺傳靶點和途徑參與上皮組織再生對于開發(fā)針對 ARDS 和類似疾病的有效療法至關(guān)重要。
先前的研究表明，II 型肺泡肺細(xì)胞 (AT2) 是參與肺修復(fù)的重要細(xì)胞，通過自我更新和轉(zhuǎn)分化為 I 型肺泡肺細(xì)胞 (AT1)，促進(jìn)肺氣囊和附近毛細(xì)血管之間的氣體交換。然而在這項研究之前，尚不清楚疾病相關(guān)損傷后 AT2 細(xì)胞的基因可及性發(fā)生了哪些變化以促進(jìn)修復(fù)，以及再生 AT2 細(xì)胞如何影響與附近間充質(zhì)細(xì)胞的相互作用，這在組織修復(fù)中也很重要。
研究小組利用全基因組分析評估了肺損傷后 AT2 的變化，這種變化打開了細(xì)胞內(nèi)的染色體，使特定的基因可用于細(xì)胞的運作。然后，研究人員對 AT2 細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞分析，以更好地了解這兩種細(xì)胞類型在損傷期間如何相互作用以及涉及哪些細(xì)胞信號通路。這兩種方法匯聚在一條途徑上，其中一種名為 STAT3 的轉(zhuǎn)錄因子增加了腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的表達(dá)，從而增加了肺組織的再生。
在進(jìn)一步分析該通路時，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種稱為 7,8-二氫黃酮 (7,8-DHF) 的天然化合物，它靶向該通路中的受體，刺激并加速多種肺損傷小鼠模型的肺組織修復(fù)。
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