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左为教授团队一周发表两篇论文阐明肺干细胞特征与功能

发布时间:19/06/17

近年来,随着工业化进程的飞速发展和随之而来的大气污染加重,由空气中的污染物、职业粉尘和吸烟等原因导致的呼吸系统疾病已成为我国第三大慢性病死亡原因,给患者及其家庭和整个社会带来沉重的医疗负担。与急速增长的发病率相比,针对肺部不可逆病变的治疗手段极度缺乏。已有研究表明,在肺脏支气管上皮基底层中储备着一定数量的肺干细胞/祖细胞,当肺局部受到损伤刺激时,这类细胞能够增殖并迁移到损伤区域,通过分化成肺泡上皮细胞和支气管上皮细胞以补充病变或凋亡细胞,直接参与修复肺损毁结构。

近日,国家重点研发计划干细胞项目首席科学家、同济大学附属上海市东方医院左为教授研究团队就P63+Krt5+远端气道干细胞(Distal Airway Stem CellDASCs)在不同病理生理条件下的特征及其参与修复肺纤维化的作用机制进行了深入研究,相关报道已在线发表于《Stem Cell Research & Therapy》和《Stem Cell International》期刊上。篇报道分别从基础研究和临床应用角度着手,一方面阐明了在小动物模型中DASCs参与抑制肺纤维化进程的表型和机制,另一方面揭示了在不同呼吸系统疾病患者群体中DASCs的分化性状差异。以上研究有助于加速干细胞科研成果向临床应用转化,为干细胞治疗呼吸系统疾病提供突破口及思路。

前一篇报道由左为教授团队与第四军医大学附属唐都医院呼吸内科金发光教授团队合作完成,以“Distal airway stem cells ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice”为题在线发表于《Stem Cell Research & Therapy》。该研究通过气管滴注博来霉素建立小鼠肺纤维化损伤模型,并将外源性小鼠DASCsmDASCs)移植到损伤肺内,对损伤局部进行干预性治疗。结果显示mDASCs能在肺内定植并整合到受体肺中,并逐渐形成肺泡样结构,表达Ⅰ型肺泡上皮细胞标志物Aqp5PdpnHopx。更重要的是,mDASCs移植能够降低损伤位点成纤维标志物α-SMA的表达,抑制损伤微环境中羟脯氨酸和胶原蛋白的沉积,从而改善肺纤维化小鼠的肺功能、显著降低小鼠死亡率。该研究证实,DASCs在治疗肺纤维化方面具有极大潜能,为临床中肺纤维化的细胞治疗奠定了研究基础。文章共同第一作者为施昀、周悦青等。

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另一篇报道由左为教授团队与上海交通大学附属第六人民医院任涛教授团队、解放军陆军军医大学附属西南医院戴晓天教授团队合作完成,近日以“Alveolar Differentiation Potency of Human Distal Airway Stem Cells Is Associated with Pulmonary Pathological Conditions”为题在线发表于《Stem Cell International》。该研究为一项全国性多中心横断面非干预性的观察性研究,旨在阐明不同呼吸系统疾病患者(支气管扩张(bronchiectasis,BE)、慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)和间质性肺病(interstitial lung disease,ILD))群体中DASCs的干细胞特性和分化潜能。在以慢性肺结构损毁为主要病症的呼吸系统疾病患者群体中,其损伤局部区域的内源性干细胞修复能力可能受损或不足,采用自体DASCs体外扩增和移植的手段对损伤局部进行干预性治疗是极具潜力的治疗策略之一。本研究从临床角度出发,探索针对病理条件下的DASCs是否有可能实现分化再生、来源于不同患者的DASCs是否具有性状差异、造成差异的多种因素的关联等问题。通过建立一种简单快捷的DASCs体外分化体系,研究团队发现来自于不同病理生理条件下的DASCs个体的定向分化潜能具有多样性,不同单细胞之间具有分化方向和分化效率的差异。此外,通过Pearson相关系数检验证实,分化效率的差异主要与肺部疾病种类和患者年龄相关。以上研究系统地解析了不同呼吸系统疾病中DASCs的分化模式,为干细胞治疗呼吸系统疾病的生物学效应分析建立了检验方法和依据。文章共同第一作者分别为王宇嘉和陆奕。

DASCs的临床研究方面,吉美瑞生与同济大学附属上海市东方医院合作承担的项目“人自体支气管基底层细胞治疗间质性肺病”是国内首批经国家卫生健康委员会、国家药品监督管理局项目备案注册,准许开展的干细胞临床研究之一(注册号:CMR-20161214-1002)。基于DASCs开发的细胞产品REGEND001细胞自体回输制剂于2016年初启动了I/II期开放、历史对照的临床研究,实现了首例成体肺干细胞移植修复肺结构性损伤的研究进展。近日,REGEND001细胞自体回输制剂的临床试验申请已被国家药品监督管理局药品审评中心受理(受理号:CXSL1900019)。这是国内首个针对呼吸系统疾病的自体干细胞产品,将通过呼吸系统的再生为以慢性肺结构损毁为主要病症的广大呼吸系统疾病患者群体提供有效的治疗方法。

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