Stem Cell Research & Therapy | 邢怡明课题组在肺间充质研究方面取得新进展

哺乳动物肺气道直接与外界连通，空气中的污染物、病菌、毒气都会对肺气道上皮细胞造成损伤，维持肺的稳态平衡是保证机体正常生理活动的基础。有研究表明几种上皮细胞类型和骨髓源性间充质干细胞已被鉴定为损伤修复过程中的干细胞，然而，内源性肺间充质细胞对干细胞的募集、扩张或分化，以及损伤后气道上皮细胞的修复和重建的作用研究很少。临床上常进行间充质干细胞移植或共移植治疗那些机体难以自然修复的组织或器官以及自身免疫疾病，如创伤、 烧伤，因此，组织内源性间充质干细胞具有广泛的临床应用前景。

邢怡明团队针对这个科学问题，2019年12月，在Stem Cell Research & Therapy发表了题为“The role of pulmonary mesenchymal cells in airway epithelium regeneration during injury repair.pdf”的研究论文，论文中发现一群Dermo1+肺间充质细胞作为干细胞参与损伤修复过程中气道上皮细胞的再生，Dermo1+间充质干细胞先分化为上皮干细胞，再重建各种上皮细胞（图1）。

图1 Dermo1+间充质干细胞修复上皮细胞示意图。

邢怡明团队通过利用细菌脂多糖（LPS）和萘（NAPH）小鼠肺损伤模型，发现一群Dermo1+间充质细胞作为干细胞修复损伤的上皮细胞。此外，研究还发现Dermo1+ 间充质干细胞不是通过SHH/ Gli1信号调节的。在LPS损伤修复过程中，发现一组GFP标记的Dermo1+ 间充质细胞有助于气道上皮的正常修复，并分化为Club细胞、纤毛细胞和杯状细胞。在特异杀死Club 细胞的萘损伤模型中，Dermo1+干细胞在损伤后较早迁移至气道上皮层，并依次过渡向上皮干细胞如神经内分泌细胞分化，最终在损伤修复中向新分化的Club细胞、纤毛细胞、杯状细胞分化。

多数肺脏疾病如哮喘、 肺气肿、 肺纤维化及囊性纤维化等是没有可治愈方法的，如人类纤维化疾病一旦诊断出基本处于发病晚期, 动物模型实验表明肺内源性间充质干细胞在改善这些疾病症状方面具有积极的效果, 充分说明了对肺内源性间充质干细胞研究的必要性。小鼠肺组织 Dermo1+间质细胞群中存在干细胞亚群, 这些内源性间质干细胞能够通过首先转化为上皮干细胞的途径修复多种受损气道上皮细胞，这些发现对于肺组织损伤修复调节的理解以及间充质干细胞在肺疾病临床治疗的潜在应用具有重要意义。

我校生物学院邢怡明副教授为该论文的通讯作者；中国农业大学方素云博士和张苏红博士为文章共同第一作者。这项工作得到了国家基础研究计划、农业生物技术国家重点实验室校外科学家和博士后科学基金的资助。