科學醫療：刺激肺組織修複的新靶點


人體胸腔內的心髒與肺部，以及大血管。圖片來源：Wikipedia
美國費城兒童醫院（CHOP）和賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的研究結果發表在《自然·細胞生物學》（Nature Cell Biology）雜誌上。該研究為肺部疾病患者提供了更好的治療方法，其中包括由COVID-19引起急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）的患者。
資深作者G. Scott Worthen博士說：“我們利用全基因組和單細胞分析等前沿技術，鑒定了一條參與肺組織再生特定的細胞信號通路，並找到一種能促進再生過程的藥物。這些發現提供了精確的靶標，從而允許合理開發幹預措施以治療COVID-19和其他疾病引起的肺部疾病。”G. Scott Worthen醫學博士是CHOP新生兒科的臨床科學家，也是Penn-CHOP肺部生物學研究所（Penn-CHOP Lung Biology Institute）的成員。
肺炎、流感和ARDS（COVID-19已知的並發症之一）等疾病會損害肺內氣囊的內層，即肺泡上皮，從而阻止氧氣從肺部傳遞到血液，並可能導致死亡。發展為ARDS的COVID-19患者會成為危重病人。到目前為止，還沒有開發出專門針對COVID-19患者ARDS的藥物。了解哪些基因靶點和信號通路參與了上皮組織再生是有效治療ARDS等類似疾病的關鍵。
之前的研究表明，II型肺泡肺細胞（type II alveolar pneumocytes, AT2）是參與肺組織修複的重要細胞。它們通過自我更新和轉分化為I型肺泡肺細胞（AT1），促進肺氣囊與附近毛細血管之間的氣體交換。然而在本研究之前，尚不清楚AT2細胞在發生疾病相關損傷後基因的可及性發生了哪些變化，以促進組織修複；以及再生AT2細胞是如何影響與附近間充質細胞的相互作用的。這一相互作用在組織修複中也很重要。

圖片來源：Pixabay
通過全基因組分析，研究小組評估了肺損傷後AT2細胞發生的變化。這些變化包括打開細胞內的染色體，並使特定的基因可被細胞轉錄機器接近。之後，研究人員對AT2細胞和間充質細胞進行單細胞分析，以更好地理解這兩種細胞類型在損傷過程中是如何相互作用的，以及參與了哪些細胞信號通路。這兩種方法匯合在同一條信號通路上，其中被稱為STAT3的轉錄因子增加了腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)的表達，進而促進了肺組織的再生。

圖片來源：CC0 Public Domain
在進一步分析這一通路時，研究人員發現了一種自然產生的化合物，稱為7,8-二氫黃酮（7,8-Dihydroflavone, 7,8-DHF）。它針對該通路中的某種受體，刺激並加速了多個小鼠肺損傷模型中的肺組織修複。
該研究的第一作者、醫學博士、賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院醫學講師和肺部專家的Andrew J.Paris說：“我們相信這些發現可以促進開發一種新的治療方案，從而幫助患者從COVID-19及類似疾病中恢複。基於該研究的結果，我們認為7,8-DHF是進入臨床試驗治療肺部疾病患者的優秀候選者。”
翻譯：胡舒昶
審校：巢栩嘉
引進來源：費城兒童醫院
引進鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-09-druggable-pathway-lung-tissue.html


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