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开发精准细踪技术 解决领域多年争议 上海科学家为肺脏损伤修复再生研究开辟新思路

开发精准细踪技术 解决领域多年争议 上海科学家为肺脏损伤修复再生研究开辟新思路飞入寻常百姓家
来源:新民晚报   作者:郜阳   2024-04-06 08:16:06

图说:周斌研究团队最新成果 来源/Cell官网

新民晚报讯(记者 郜阳)肺脏是人类重要的呼吸器官,肺泡则是其重要功能区域。肺泡一旦受损,需要肺泡上皮干细胞才能修复。

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)周斌研究团队通过开发一系列细胞示踪新技术,发现成体肺脏中新生肺泡上皮干细胞的再生起源。相关成果于北京时间4日发表于国际顶尖学术期刊《细胞》(Cell)。

周斌介绍,肺泡上皮主要由Ⅰ型上皮细胞和Ⅱ型上皮细胞构成,简称AT1和AT2。其中,AT2细胞是肺泡上皮主要干细胞,在肺脏损伤后不仅能自我增殖,还可以转化成AT1细胞。

以往有关新生AT2细胞来源的研究,均依赖于传统单个基因标记的细胞示踪技术,通过追踪肺脏中某一上皮细胞类型,观察它的命运转变。有研究认为,AT2的“邻居”AT1细胞以及位于肺脏支气管的club细胞可以转变为AT2细胞。

周斌团队研究发现,之前追踪AT1和club细胞的单基因标记技术具有对靶细胞标记精准度低的问题,会误标记多种已知的AT2细胞来源,如位于肺脏支气管与肺泡交界位置的干细胞BASC,干扰研究结果。

为了解决这一难题,周斌团队创新性地利用双基因标记开发了一系列细胞示踪新技术,大大提高了对目标细胞标记的精准度,更准确地追踪AT1、AT2、BASC和club细胞,为它们打上特异性的标记。利用该技术开展研究,犹如狙击枪装上瞄准镜,帮助精确命中靶心。

结合小鼠肺脏损伤模型,研究人员发现新生AT2细胞除了自我更新外,还会来源于BASC和club细胞,而不会起源于AT1细胞——这解决了领域内多年的科学争议。

进一步研究发现,club细胞和BASC在向AT2细胞转变过程中具有不同的细胞分化路径,并受到Notch信号通路截然相反的调控。“Notch信号通路抑制后会减少club细胞向AT2细胞转分化,反之会促进BASC向AT2细胞转分化。”周斌告诉记者。

这一研究为肺脏损伤修复再生研究开辟了新思路,为肺脏疾病的治疗提供新的研究基础。新开发的双基因标记介导的细胞示踪技术可以被广泛应用于器官发育和再生研究,为发育生物学、再生医学、遗传学等领域研究提供新的技术方法。

编辑:郜阳
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