Работа, опубликованная 12 ноября в журнале Nature, проливает свет на внутреннюю работу все еще развивающейся концепции регенерации легких и указывает на потенциальные терапевтические стратегии, использующие эти стволовые клетки легких.«Идея о том, что легкие могут регенерироваться, медленно приживалась в сообществе биомедицинских исследователей, — говорит МакКеон, — отчасти из-за неуклонного снижения, которое наблюдается у пациентов с тяжелыми заболеваниями легких, такими как хроническая обструктивная болезнь легких (известная как ХОБЛ. ) и легочный фиброз ».
Тем не менее, отмечает он, на людях есть примеры, свидетельствующие о существовании надежной системы регенерации легких. «Некоторые выжившие после острого респираторного дистресс-синдрома или ОРДС, например, способны восстановить почти нормальную функцию легких после значительного разрушения легочной ткани».Кажется, что мыши разделяют эту способность. У мышей, инфицированных вирусом гриппа H1N1, наблюдается прогрессирующее воспаление в легких с последующей полной потерей важных типов клеток легких.
Тем не менее, в течение нескольких недель легкие восстанавливаются, не обнаруживая никаких признаков предыдущего повреждения легких.Используя эту модельную систему мышей, МакКеон и его коллеги ранее идентифицировали тип взрослых стволовых клеток легких, известный как p63 + / Krt5 +, в дистальных отделах дыхательных путей.
При выращивании в культуре эти стволовые клетки легких образовывали альвеолярные структуры, похожие на альвеолы, обнаруженные в легких. (Альвеолы - это крошечные специализированные воздушные мешочки, которые образуются на концах мельчайших дыхательных путей, где происходит газообмен в легких.) После заражения H1N1 те же самые клетки мигрировали к участкам воспаления в легких и собрались в стручки. структуры, напоминающие альвеолы как визуально, так и молекулярно.В новой статье исследовательская группа сообщает, что стволовые клетки легких p63 + / Krt5 + пролиферируют при повреждении легких, вызванном инфекцией H1N1. После такого повреждения клетки продолжают способствовать развитию альвеол вблизи участков воспаления легких.
Чтобы проверить, нужны ли эти клетки для регенерации легких, исследователи разработали новую систему, которая использует генетические инструменты для выборочного удаления этих клеток из легких мыши. Мыши, у которых отсутствуют стволовые клетки легких p63 + / Krt5 +, не могут нормально вылечиться от инфекции H1N1 и демонстрируют рубцевание легких и нарушение кислородного обмена, что демонстрирует их ключевую роль в регенерации легочной ткани.Исследовательская группа также показала, что когда отдельные стволовые клетки легких выделяются и впоследствии трансплантируются в поврежденное легкое, они легко способствуют образованию новых альвеол, подчеркивая их способность к регенерации.
В США около 200000 человек страдают ОРДС, заболеванием, смертность от которого составляет 40 процентов, и 12 миллионов пациентов страдают ХОБЛ. «У этих пациентов сегодня мало терапевтических возможностей», — говорит Сиань. «Мы надеемся, что наши исследования помогут найти новые способы помочь им».