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科学家发现新型肺细胞

2018-12-14 15:52:33 • 来源：

两个独立的科学家小组已经确定了气道组织中罕见的细胞类型 - 以前在文献中没有表现出来 - 似乎在囊性纤维化的生物学中发挥关键作用，囊性纤维化是一种影响全球7万多人的多器官疾病。这些细胞命名为肺离子细胞，似乎是一种称为囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)的基因活性的主要来源，这种基因导致囊性纤维化。

尽管对CFTR基因进行了数十年的研究并且在治疗该疾病方面取得了进展，但仍无法治愈。

在Nature杂志的两篇论文中报道的新发现表明，CFTR活性集中在一小块以前未知的细胞群中。

哈佛医学院的Allon Klein博士说：其中一篇论文的主要作者。

这些研究还揭示了其他新的，罕见的和知之甚少的细胞类型的特征，这扩展了目前对肺部生物学和疾病的理解。

“囊性纤维化是一种研究得非常好的疾病，我们仍在发现可能改变我们接近它的方式的全新生物学，”哈佛大学医学院的第二篇论文的共同作者Jayaraj Rajagopal教授说。

“我们现在有了一个新的细胞叙述肺病的框架。”

使用单细胞测序技术，两个团队分析了从人和小鼠气道分离的数万个个体细胞中的基因表达。

比较基因表达模式并使用先前描述的细胞作为参考，研究人员创建了不同细胞类型和状态的综合目录，以及它们的丰度和分布。

他们的分析绘制了已知和以前未描述的细胞类型的遗传身份。

一种新的细胞类型肺离子细胞特别引人注目，因为它们表达的CFTR水平高于任何其他细胞。

“这些细胞似乎在这个过程中发挥作用，这对清除气道粘液是必要的，”科学家说。

在20世纪80年代确定，CFTR编码一种蛋白质，可将氯离子传递到细胞膜上。

该基因的突变可导致肺，胰腺和其他器官中粘稠粘液的积聚，从而导致频繁的呼吸道感染和其他表征囊性纤维化的症状。

长期以来，研究人员一直认为CFTR在纤毛细胞(一种常见的气道细胞类型)中表达水平较低。

然而，新的研究表明，大部分CFTR表达发生在肺部离子细胞中，肺部离子细胞仅占气道细胞的1%左右。

他们表明，CFTR的活性，而不仅仅是其表达，与组织中肺部离子细胞的数量有关。

“利用单细胞测序技术，专注于不同组织中细胞类型的绘制，我们正在创造新的发现 - 我们不知道的新细胞存在，细胞亚型是罕见的或以前没有被发现，甚至在已经研究了数十年的系统中，“麻省理工学院博士和哈佛大学成员以及麻省理工学院教授Aviv Regev，第二篇论文的共同主要作者。

Regev教授和共同作者破坏了小鼠肺部离子细胞的关键分子过程，他们观察到与囊性纤维化相关的关键特征的发生，特别是致密粘液的形成。

“这一发现强调了这些细胞对气道表面调节的重要性，”科学家说。

“团队的发现共同指出治疗囊性纤维化的新策略，例如增加肺部离子细胞的数量以增加CFTR活性的数量，”诺华生物医学研究所的Aron Jaffe博士说，他是该研究的共同主要作者。第一次学习。

“鉴定这些细胞还可以帮助指导团队尝试使用基因疗法来纠正CFTR突变。”

“当我们设计囊性纤维化的治疗方法时，我们可以使用这些信息更加聪明。”

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