研究人员发现了刺激肺组织修复的“可用药”信号通路
费城儿童医院(CHOP)和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院(Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania)的研究人员发现了一种细胞通路,可以用一种天然药物靶向刺激肺组织再生,这对多重肺损伤的恢复是必要的。研究结果今天发表在自然细胞生物学这可能有助于更好地治疗肺部疾病患者,包括COVID-19导致的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。
“使用包括全基因组和单细胞分析在内的尖端技术,我们已经确定了一种特殊的细胞通路高级作者G. Scott Worthen医学博士说,他是CHOP新生儿科医生和Penn-CHOP肺生物研究所成员。“这些发现提供了精确靶点的识别,从而允许合理发展治疗干预肺部疾病由COVID-19和其他疾病引起的。”
肺炎、流感和急性呼吸窘迫综合征(ards)等疾病——covid -19的已知并发症之一——会损害肺部肺泡内壁,即肺泡上皮细胞,阻止氧气从肺部进入血液,从而导致死亡。COVID-19患者如果发展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS),就会成为重症患者,迄今为止,尚无专门治疗COVID-19患者急性呼吸窘迫综合征的药物。了解哪些基因靶点和通路参与了上皮组织的再生,对于开发ARDS和类似疾病的有效疗法至关重要。
既往研究表明,II型肺泡肺细胞(AT2)是参与肺修复的重要细胞,通过自我更新和向I型肺泡肺细胞(AT1)转分化,促进肺气囊与附近毛细血管之间的气体交换。但在本研究之前,尚不清楚疾病相关损伤后AT2细胞的基因可及性发生了何种变化以促进修复,以及再生的AT2细胞如何影响与附近细胞的相互作用间充质细胞,这在组织修复中也很重要。
通过全基因组分析,研究团队评估了肺损伤后AT2的变化,AT2打开了细胞内的染色体,使特定的基因可用于细胞的机制。研究人员随后对AT2细胞和间充质细胞进行了单细胞分析细胞为了更好地理解这两种细胞在损伤过程中是如何相互作用的,以及涉及哪些细胞信号通路。这两种方法在一个单一的途径上汇合,其中一个被称为STAT3的转录因子增加了脑源性的表达神经营养因子(BDNF),进而促进肺组织再生。
在进一步分析这一途径时,研究人员发现了一种名为7,8-二氢黄酮(7,8- dhf)的天然化合物,它以该途径中的一个受体为靶点,刺激和加速肺损伤小鼠模型的肺组织修复。
该研究的第一作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院医学讲师、肺部专家Andrew J. Paris医学博士说:“我们相信这些发现可能会导致一种新的治疗方法的开发,可以帮助患者从COVID-19和类似疾病中恢复。”“基于这项研究的结果,我们认为7,8- dhf是进入临床试验的一个很好的候选人肺疾病。”
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