干细胞及其在肺移植排斥反应中的作用
对于患有肺纤维化、慢性阻塞性肺病(COPD)甚至严重COVID-19等疾病的人来说,肺移植可能意味着生与死的区别。然而,接受捐献肺的人必须每天服用药物,以避免自身免疫系统造成的损害。免疫系统会攻击被它识别为异物的器官,这一过程被称为排异反应。
一项新的密歇根大学健康研究发表在临床研究杂志他发现了一些细胞,这些细胞似乎在形成瘢痕或纤维化方面发挥了关键作用。瘢痕或纤维化是慢性排斥反应的特征肺移植.
大约15年前,肺部疾病和重症监护医学部教授Vibha Lama和她的实验室描述了在肺移植受者的肺样本液中存在干细胞样细胞,称为间充质基质细胞。
她解释说:“我们发现,即使移植十年后,这些细胞也属于供者,而不是受者。”“当时,我们不知道它们来自肺部的哪个部位,也不知道它们起着什么作用。”
为了弄清楚这一点,她的实验室生成了一个小鼠模型重现肺移植受者体内的情况。利用这个模型,他们追踪一种被称为FOXF1的转录因子,就像面包屑一样追踪到细胞的原始位置。
他们发现,这些细胞在肺深处的支气管维管束内形成了一个干细胞库。这些束包含支气管(气道)、动脉、结缔组织和其他结构,是肺与外界环境连接的一部分。
拉马是这篇论文的资深作者,他解释说,在这项研究中,他们表明这些特定的干细胞在气道壁龛内与邻近的上皮细胞相互作用。
上皮细胞排列并保护气道,并产生一种被称为Sonic hedgehog的蛋白质。通过这种蛋白质,上皮细胞向干细胞样细胞发出信号间充质细胞它们构成了肺的支架,从而制造FOXF1,一种抑制干细胞的阻遏物。
拉马说:“我们最近才了解到肺中有许多不同种类的间充质细胞。”“我们在这里描述的不仅是有多种间充质细胞,FOXF1只保留在这些特定的干细胞样细胞中。”
在这种情况下肺移植排斥反应,Lama假设来自受体的免疫细胞攻击上皮细胞,破坏上皮细胞和间充质细胞之间的平衡。
因为排异反应造成的损害上皮细胞Sonic hedgehog基因就会减少,从而中断向间充质细胞传递信号以保持安静。”“正因为如此,这些细胞开始分裂,产生更多的胶原蛋白,从而导致纤维化瘢痕。”
这项工作为进一步研究这些细胞与周围上皮细胞和其他细胞的相互作用奠定了基础,以进一步描述慢性排斥反应期间发生的情况,以及如何预防慢性排斥反应。此外,这些发现细胞对了解其他呼吸道疾病,如哮喘和慢性阻塞性肺病也很重要。
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