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NC:肺球细胞的分泌组和外泌体帮助促进肺纤维化后的肺修复

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发表于 2020-3-11 21:31:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
Nature Communications:肺球细胞的分泌组和外泌体帮助促进肺纤维化后的肺修复

特发性肺纤维化(IPF)是间质性肺病的一种严重形式,持续性的肺损伤导致瘢痕组织形成,随着纤维化的增厚,肺组织失去了气体交换以及为细胞提供氧气的能力。目前,除肺移植外,IPF几乎没有治疗选择。近日,来自美国北卡罗来纳州立大学的研究人员在Nature Communications杂志上发表文章,他们发现肺球细胞来源的肺干细胞的分泌物(包括分泌组和外泌体)对肺纤维化模型具有治疗和修复作用。

呼吸系统相关疾病的发病率和死亡率正在上升。尽管某些慢性肺损伤与环境因素、不良生活方式(例如吸烟)有关,但特发性肺纤维化(Idiopathic Pulmonary Fibrosis,IPF)的发病原因仍然未知。由于IPF是一种渐进性和致命性的间质性肺疾病,特征是纤维母细胞灶、肺泡蜂窝状和持续性纤维化,最终导致肺结构的破坏和暴发性呼吸衰竭。由于IPF的确切病理机制和病因尚不清楚,因此治疗困难且预后不良。 IPF的治疗选择仍然很少,迄今为止,仅存在两种FDA批准的药物,分别是pirfenidone和nintedanib。然而,这些药物都是姑息药物,只能是延缓了疾病的进展,并不会阻止或逆转已经发生的肺纤维化。

人整个身体及所有器官表面都覆盖有上皮细胞保护层。我们肺部的上皮细胞不仅促进氧气交换,而且还可以阻隔吸入的刺激物和毒素的侵袭。幸运的是,由于驻留的干细胞和祖细胞群可以维持组织动态平衡、修复急性慢性肺损伤,因此我们的肺部一定程度上具有进行再生的能力。该研究团队以前的研究表明,肺球细胞来源的肺干细胞(Lung Spheroid Cells,简称LSC)群体是包含肺上皮细胞(以Epcam,AQP5,ProSPC和CCSP为标志)和间充质细胞(以CD90和CD105为标志)的异质细胞群体。本研究的目的是检测肺球形细胞分泌组(LSC-Sec)在肺纤维化中的治疗作用。据报道,间充质干细胞分泌组(MSC-Sec)或其条件培养基确实可以重复MSC细胞疗法对某些疾病的治疗效果,例如骨关节炎、支气管肺发育不良和多发性硬化症。

随着新的治疗策略的不断发展,细胞疗法已成为许多疾病的有前途的选择方案。尽管干细胞具有很多有益作用,但它们的临床应用面临许多挑战,包括工作量大、成本高和安全性问题。干细胞的稳定性同样也受到关注,因为干细胞和祖细胞在长时间的体外细胞培养过程中容易发生转化,这种细胞不稳定的可能性也增加了致瘤和免疫原性的风险。另外,细胞治疗产品在临床应用之前需要小心保存和加工。避免这些安全性问题,同时又要保留细胞治疗的优势,一种可行方法是使用分泌组(secretome)或条件培养基来代替实际细胞进行应用。越来越多的证据表明,成体干细胞的再生能力主要是由于它们的旁分泌活性介导的,这种旁分泌活性是依赖于各种分泌物进行的。因此,研究人员将MSC-Sec作为治疗方案纳入比较,探究肺球细胞分泌蛋白组(LSC-Sec)是否以优先于MSC的方式促进肺纤维化中的肺修复。

在这项研究里,通过摄入肺球细胞分泌的蛋白组(LSC-Sec)和外泌体(LSC-Exo)来治疗不同模型的肺损伤和纤维化。分析结果显示,LSC-Sec和LSC-Exo的处理可通过恢复正常的肺泡结构并减少胶原蛋白积累和成肌纤维细胞增殖来减轻博来霉素和二氧化硅诱发的肺纤维化。此外,LSC-Sec和LSC-Exo的治疗效果优于源自间充质干细胞的其他成分。这项研究利用两种肺纤维化的实验模型,证实LSC-Sec和LSC-Exo的摄入对肺再生具有治疗潜力。

参考文献:Dinh PC et al. Inhalation of lung spheroid cell secretome and exosomes promotes lung repair in pulmonary fibrosis. Nat Commun. 2020 Feb 28;11(1):1064.


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