胸心外科

揭示供者干细胞样间质细胞在受者肺部免疫排斥中的作用

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2021-10-16
导读

         对于患有肺部纤维化、慢性阻塞性肺病(COPD)甚至严重的COVID-19等疾病的人来说,肺部移植意味着生与死的区别。然而,接受供者肺部移植的人必须每天服用药物,以避免他们自己的免疫系统攻击供者肺部而带来损害,这一过程被称为排斥反应。 在一项新的研究中, 来自美国密歇根大学的研究人员发现在肺部移植后形成慢性排斥反应的疤痕形成(纤维化)过程中起着关键作用的细胞。相关研究结果近期发表在Journal

        对于患有肺部纤维化、慢性阻塞性肺病(COPD)甚至严重的COVID-19等疾病的人来说,肺部移植意味着生与死的区别。然而,接受供者肺部移植的人必须每天服用药物,以避免他们自己的免疫系统攻击供者肺部而带来损害,这一过程被称为排斥反应。

        在一项新的研究中, 来自美国密歇根大学的研究人员发现在肺部移植后形成慢性排斥反应的疤痕形成(纤维化)过程中起着关键作用的细胞。相关研究结果近期发表在Journal of Clinical Investigation期刊上,论文标题为“Transcription factor FOXF1 identifies compartmentally distinct mesenchymal cells with a role in lung allograft fibrogenesis”。论文通讯作者为密歇根大学的Vibha Lama教授。

        差不多15年前,Lama和她的团队描述了肺部移植受者的肺部样本中存在干细胞样间质细胞,称为间质基质细胞(mesenchymal stromal cell)。

        她解释说,“我们发现,即使在肺部移植后十年,这些细胞也属于供者,而不是受者。当时,我们不知道它们来自供者肺部的什么地方,也不知道它们发挥了什么作用。”

        为了弄清楚这个问题,她的实验室培育出一种小鼠模型,以重现肺部移植受者体内发生的情况。通过这种模型,他们跟踪了一种称为FOXF1的转录因子,从而回到了这些细胞的原始位置。

        他们发现,这些细胞在肺部深处的支气管束内形成了一个干细胞库。这些支气管束含有支气管(气道)、动脉、结缔组织和其他结构,是肺部与外界环境连接的部分。

        Lama解释说,在这项新的研究中,他们发现这些特定的干细胞与该气道壁龛(airway niche)内的邻近肺部上皮细胞相互作用。

        肺部上皮细胞位于气道内壁和保护气道,并产生一种称为SHH(Sonic hedgehog)的蛋白。通过这种蛋白,肺部上皮细胞向构成肺部支架的干细胞样间质细胞发出信号,使其产生FOXF1,这是一种抑制这些干细胞生长的抑制因子。

        图片来自Journal of Clinical Investigation, 2021, doi:10.1172/JCI147343。

        Lama说,“我们最近才了解到,肺部有许多不同种类的间质细胞。我们在这项研究中描述的是,不仅有许多种间质细胞,FOXF1只保留在这些特定的干细胞样间质细胞中。”

        Lama假设,在肺部移植排斥的情况下,来自受者的免疫细胞攻击供者的肺部上皮细胞,从而破坏了它们和间质细胞之间的平衡。

        她说,“由于排斥反应造成的损害,肺部上皮细胞受到损害,SHH减少,这中断了对间质细胞的信号传递,使其保持安静。正因为如此,这些干细胞样间质细胞开始分裂,它们产生更多的胶原蛋白,这导致了纤维化疤痕形成。”

        这项研究为更多探究这些干细胞样间质细胞与它们附近的肺部上皮细胞和其他细胞的相互作用以进一步描述慢性排斥过程中发生的情况并有可能研究如何预防它奠定了基础。此外,这些细胞的发现对于理解诸如哮喘和COPD之类的其他气道疾病也很重要。(生物谷 Bioon.com)

        参考资料:

        Russell R. Braeuer et al.Transcription factor FOXF1 identifies compartmentally distinct mesenchymal cells with a role in lung allograft fibrogenesis. Journal of Clinical Investigation, 2021, doi:10.1172/JCI147343.

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