В новой модели использовались целевые альвеолярные эпителиальные клетки 2 типа (AEC2), которые выстилают небольшие мешковидные полости легкого и, как полагают, отвечают за восстановление травм и поддержание гомеостаза легких. Уничтожение этих клеток может вызвать заболевание легких, одно из самых распространенных заболеваний в мире, от которого страдают десятки миллионов человек в США. Хронические заболевания легких являются третьей по значимости причиной смерти в Соединенных Штатах, составляя 9 процентов всех смертности и четырех из 10 основных причин младенческой смертности.
Современные модели повреждения легких основаны либо на неконтролируемом разрушении альвеолярного эпителия, либо на удалении AEC2 с помощью техники, известной как прицельная абляция. Исследовательская группа CHLA предположила, что дискретные уровни истощения AEC2 вызовут более стереотипные и информативные модели восстановления.
Используя генетически модифицированную мышь, у которой мутантный белок экспрессировался специфически в AEC2, ученые ввели низкие дозы противовирусного препарата ганцикловира, который может нацеливаться на клетки, экспрессирующие этот вирусный белок, чтобы выборочно истощить AEC2 в диапазоне от умеренного (50%). ) до летального (82%) уровня.Они продемонстрировали, что определенные уровни истощения AEC2 вызывают изменение паттернов экспрессии апоптоза или гибели клеток и белков репарации в выживших клетках AEC2. Отчетливые изменения наблюдались также в форме и структуре дистального отдела легкого, функции легких, отложении коллагена и экспрессии ремоделирующих белков во всем легком, которые сохранялись до 60 дней.Исследователи полагают, что эта новая модель позволит лучше понять, как травмы и заболевания конкретно влияют на гомеостатические функции AEC2, что имеет жизненно важное значение для потенциального улучшения их способности восстанавливать и восстанавливать функцию легких.
«Наши данные показывают, что определенные уровни истощения альвеолярных эпителиальных клеток 2-го типа вызывают характерные паттерны восстановления травм, которые напоминают человеческие болезни», — сказала Барбара Дрисколл, доктор философии, главный исследователь Программы биологии развития и регенеративной медицины в CHLA и доцент кафедры Хирургические исследования в Медицинской школе Кека Университета Южной Калифорнии. «Что наиболее важно, использование этих мышей будет способствовать лучшему пониманию роли AEC2 в инициации и реакции на повреждение легких».