細胞在肺的生理穩態和損傷修復中的作用

2021-01-08 中國科學院
上海生科院揭示c-kit+細胞在肺的生理穩態和損傷修復中的作用

2015-07-15 上海生命科學研究院

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語音播報

　　7月13日，國際學術期刊Nature Medicine在線發表了中國科學院上海生命科學研究院營養科學研究所周斌研究組的最新研究進展c-kit+ cells adopt vascular endothelial but not epithelial cell fates during lung maintenance and repair。該研究利用遺傳譜系示蹤技術揭示了c-kit+幹細胞在肺的生理穩態和損傷修復過程中的作用。

　　c-kit+細胞被認為是心臟和肺損傷修復過程中的幹細胞來源，近幾年的實驗研究證明該細胞具有多能性，能夠分化成心臟和肺中的多種細胞類型。但是這些結論都基於細胞體外培養以及移植實驗，缺乏在體實驗的驗證，因此利用遺傳譜系示蹤在體內鑑定c-kit+細胞在肺的生理穩態和損傷修復過程中的譜系動態對c-kit+細胞多能性的研究具有重要意義。

　　周斌研究組博士生劉巧珍等構建了受kit啟動子驅動的誘導型Cre重組酶表達小鼠Kit-CreER，並與報告基因小鼠Rosa26-RFP雜交，得到Kit-CreER; Rosa26-RFP小鼠進行遺傳譜系示蹤，然後在肺的生理穩態和冰凍損傷以及肺切除的損傷修復過程中追蹤c-kit+細胞的命運。結果發現不論是在正常組織還是損傷修復過程中絕大多數c-kit+細胞參與肺組織血管的形成，轉分化為血管內皮細胞，且在損傷過程中增殖，參與損傷後的血管新生，促進肺的修復過程。

　　值得一提的是，研究過程中利用遺傳譜系示蹤技術並沒有檢測到c-kit+細胞產生任何的上皮細胞類型，這與Kajstura等在2011年《新英格蘭醫學雜誌》上發表的研究認為c-kit+幹細胞是肺上皮幹細胞的結論相悖。分析發現，Kajstura等的研究採用的是細胞分離培養再移植回小鼠體內的方法，該過程中可能使細胞獲得本來不存在的某些特性，使其能向上皮細胞分化，而遺傳譜系示蹤是直接在小鼠體內追蹤細胞的命運，展示細胞在體的分化方向。該項研究通過實驗質疑了c-kit+幹細胞轉分化成為肺上皮細胞譜系的結論正確性，並為c-kit+幹細胞是否能臨床轉化治療肺疾病提供了初步的參考依據。

　　該項研究工作得到了中科院、基金委、中組部、上海市科委等經費支持。

 

　　c-kit+幹細胞譜系示蹤圖片展現肺損傷修復中c-kit+譜系（紅色）是血管內皮細胞（綠色），而不是上皮細胞（藍色）。圖中紅紫色為細胞核。

　　7月13日，國際學術期刊Nature Medicine在線發表了中國科學院上海生命科學研究院營養科學研究所周斌研究組的最新研究進展c-kit+ cells adopt vascular endothelial but not epithelial cell fates during lung maintenance and repair。該研究利用遺傳譜系示蹤技術揭示了c-kit+幹細胞在肺的生理穩態和損傷修復過程中的作用。
　　c-kit+細胞被認為是心臟和肺損傷修復過程中的幹細胞來源，近幾年的實驗研究證明該細胞具有多能性，能夠分化成心臟和肺中的多種細胞類型。但是這些結論都基於細胞體外培養以及移植實驗，缺乏在體實驗的驗證，因此利用遺傳譜系示蹤在體內鑑定c-kit+細胞在肺的生理穩態和損傷修復過程中的譜系動態對c-kit+細胞多能性的研究具有重要意義。
　　周斌研究組博士生劉巧珍等構建了受kit啟動子驅動的誘導型Cre重組酶表達小鼠Kit-CreER，並與報告基因小鼠Rosa26-RFP雜交，得到Kit-CreER; Rosa26-RFP小鼠進行遺傳譜系示蹤，然後在肺的生理穩態和冰凍損傷以及肺切除的損傷修復過程中追蹤c-kit+細胞的命運。結果發現不論是在正常組織還是損傷修復過程中絕大多數c-kit+細胞參與肺組織血管的形成，轉分化為血管內皮細胞，且在損傷過程中增殖，參與損傷後的血管新生，促進肺的修復過程。
　　值得一提的是，研究過程中利用遺傳譜系示蹤技術並沒有檢測到c-kit+細胞產生任何的上皮細胞類型，這與Kajstura等在2011年《新英格蘭醫學雜誌》上發表的研究認為c-kit+幹細胞是肺上皮幹細胞的結論相悖。分析發現，Kajstura等的研究採用的是細胞分離培養再移植回小鼠體內的方法，該過程中可能使細胞獲得本來不存在的某些特性，使其能向上皮細胞分化，而遺傳譜系示蹤是直接在小鼠體內追蹤細胞的命運，展示細胞在體的分化方向。該項研究通過實驗質疑了c-kit+幹細胞轉分化成為肺上皮細胞譜系的結論正確性，並為c-kit+幹細胞是否能臨床轉化治療肺疾病提供了初步的參考依據。
　　該項研究工作得到了中科院、基金委、中組部、上海市科委等經費支持。
 
　　c-kit+幹細胞譜系示蹤圖片展現肺損傷修復中c-kit+譜系（紅色）是血管內皮細胞（綠色），而不是上皮細胞（藍色）。圖中紅紫色為細胞核。

列印 責任編輯：葉瑞優

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