分类
加州大学洛杉矶分校新闻

气道细胞如何在再生和老化中共同工作气道细胞在再生和老化中共同工作

加州大学洛杉矶分校的Eli和edybroad再生医学和干细胞研究中心的研究人员已经确定了肺气道中的干细胞在两个不同阶段之间转换的过程。产生更多的自身和成熟的气道细胞;使肺组织在受伤后再生。

这项发表在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上的研究还阐明了衰老如何导致肺部再生出现问题,而肺部再生问题可能导致肺癌和其他疾病。,

目前很少有针对肺部疾病生物学的治疗方法。加州大学洛杉矶分校儿童发现与创新研究所儿科血液肿瘤学研究的教授兼副主席布里吉特·贡佩特博士说,她也是这篇论文的资深作者。这些发现将有助于我们开发一种改善气道健康的靶向疗法。

气道将人们从鼻子和嘴吸入的空气输送到肺部,是人体抵抗空气传播颗粒的第一道防线。比如细菌和污染;这会导致疾病。

两种类型的气道细胞在这一过程中发挥了重要作用:粘液细胞,分泌粘液的陷阱有害粒子,和纤毛细胞,利用卫星传回的预测清扫mucus-engulfed粒子到喉咙的后面,在那里他们可以清除肺部。

人们每天吸入的传染性或有毒颗粒会损伤气道,当这种情况发生时,气道基底干细胞就会受损。它们能够自我更新,产生排列在气道上的粘液和纤毛细胞;激活修复伤害。

为了保持每一种细胞类型的平衡,气道基础干细胞必须从增殖阶段过渡到分化阶段,在这一阶段他们产生更多的自我,在分化阶段他们产生成熟的气道细胞。

这些干细胞必须维持一种非常微妙的平衡,冈佩茨说,他也是加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心癌症和干细胞生物学项目的联合主任。它们必须产生适量的粘液和纤毛细胞,以将有害颗粒阻挡在肺部之外,但它们还必须自我复制,以确保有足够的干细胞对下一次损伤作出反应。

在新的研究中,研究人员检查了肺损伤的小鼠,分析了在小生境中发现的不同类型的细胞。气道基底干细胞的支持环境;共同协调修复响应。

他们发现一组被称为Wnt/ -连环蛋白信号通路的分子激活以刺激气道基底干细胞对损伤做出反应。研究人员惊奇地发现,这组分子起源于一种细胞类型,开始增殖,而另一种细胞类型,开始分化。

在修复的增殖阶段,一种叫做成纤维细胞的结缔组织细胞分泌Wnt分子,它向干细胞发出信号,告诉它们是时候进行自我更新了。在修复的分化阶段,Wnt分子由组成组织和器官衬里的上皮细胞分泌,向干细胞发出信号,告诉它们是时候制造成熟的气道细胞了。

了解健康肺部的再生是如何发生的,是了解当再生过程出错时疾病如何产生的关键第一步。为了了解这一过程以及激活这一过程的细胞在疾病中可能扮演的角色,科学家们研究了它在老年老鼠中的活动。

我们惊奇地发现,在老化的气道中,Wnt/ -连环蛋白信号通路在干细胞中是活跃的,即使没有损伤,与年轻的气道相比,它只在必要时被激活,科迪·阿罗斯是该论文的第一作者,他是加州大学洛杉矶分校的一名医学院学生,最近刚刚完成了他的博士研究。当这个通路活跃时,它刺激干细胞产生更多的自身和更多的气道细胞。即使他们不被需要。

Gomperts’实验室已经建立了更活跃的Wnt/ -连环蛋白通路与肺癌之间的联系。

细胞分裂得越多,就越有可能发生校对错误或突变,从而导致癌症。Gomperts说。,,

这篇新论文建立在这一工作的基础上,不仅确定了衰老过程中健康的人出现问题的原因,而且精确地确定了他们出现问题的时间。

这些发现让我们了解到哪种细胞类型是重要的,哪种途径是重要的,以及什么时候我们可能需要考虑干预治疗来防止癌症的形成,Aros说。

这项工作是由加州大学洛杉矶分校医学科学家训练计划,美国国立卫生研究院,加州大学洛杉矶分校玫瑰山基础广泛的干细胞研究中心研究生奖学金,烟草相关疾病研究项目,阻止癌症奖和加州大学洛杉矶分校Jonsson综合癌症中心和加州大学洛杉矶分校广泛的干细胞研究中心》学者计划。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:http://newsroom.ucla.edu/releases/airway-cells-work-together-regeneration-aging