В сообщении в выпуске Cell от 30 января исследователи во главе с доктором наук Карлой Ким и доктором философии Джу-Хён Ли из Программы исследования стволовых клеток Boston Children’s описывают новый путь в легких, активируемый травмой и направляющий стволовые клетки. клетки для преобразования в определенные типы клеток. Усиливая этот естественный путь на модели мышей, они успешно увеличили продукцию альвеолярных эпителиальных клеток, которые выстилают маленькие мешочки (альвеолы), где происходит газообмен. Эти клетки необратимо повреждаются при таких заболеваниях, как фиброз легких и эмфизема.Подавляя тот же путь, исследователи увеличили производство эпителиальных клеток дыхательных путей, которые повреждаются при заболеваниях, поражающих дыхательные пути легких, таких как астма и облитерирующий бронхиолит.
Используя новую трехмерную модель культуры, которая имитирует среду легкого, исследователи показали, что даже одну стволовую клетку легкого можно уговорить произвести альвеолярные и бронхиолярные эпителиальные клетки. Добавляя к этим культурам белок, известный как тромбоспондин-1 (TSP-1), они подталкивали стволовые клетки к образованию альвеолярных клеток.Ким и Ли провели эксперименты, используя модель фиброза на живых мышах. Просто взяв эндотелиальные клетки, выстилающие множество мелких кровеносных сосудов легких, которые естественным образом продуцируют TSP-1, и непосредственно введя мышам жидкость, окружающую культивируемые клетки, они смогли обратить вспять повреждение легких.
И наоборот, когда команда использовала эндотелиальные клетки легких, у которых не было TSP-1 в 3D-культурах, стволовые клетки производили больше клеток дыхательных путей. У живых мышей, у которых отсутствует TSP-1, восстановление дыхательных путей улучшалось после травмы.«Когда клетки легких повреждены, возникает перекрестная связь между поврежденными клетками, эндотелиальными клетками легких и стволовыми клетками», — говорит Ли, первый автор статьи.
«Мы думаем, что эндотелиальные клетки легких производят множество факторов восстановления, помимо TSP-1», — добавляет Ким, старший автор статьи. «Мы хотим найти все эти молекулы, которые могли бы стать дополнительными терапевтическими целями».