日前，国际学术期刊《细胞》（Cell）以Research Article形式在线发表了国科大杭州高等研究院（以下简称“杭高院”）/中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌课题组的最新成果：追踪肺脏修复再生中肺泡干细胞的起源。该研究开发一系列细胞示踪新技术，发现了成体肺脏中新生肺泡上皮干细胞的再生起源，为肺脏再生修复领域提供新技术和新方法，为肺脏疾病的临床治疗提供新的治疗靶点和重要研究基础。
▲视频来源：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
肺脏是人类重要的呼吸器官，肺泡上皮是它的重要功能区域。在很多肺脏疾病中，肺泡一旦受损，需要“新生”肺泡上皮干细胞才能修复。因此，在肺脏疾病中寻找新生肺泡上皮干细胞的再生来源，是科学家们致力解决的问题。
据悉，肺泡上皮主要由I型肺泡上皮细胞和II型肺泡上皮细胞构成，简称AT1和AT2细胞。其中AT2细胞是肺泡上皮主要干细胞，在肺脏损伤后不仅可以自我增殖，还可以转化成AT1细胞。
杭高院生命与健康科学学院首席教授周斌介绍，以往有关新生AT2细胞来源的研究均依赖于传统单个基因标记的细胞示踪技术，通过追踪肺脏中某一上皮细胞类型，再观察它的命运转变。有研究认为AT2的“邻居”AT1细胞以及位于肺脏支气管的club细胞可以转变成AT2细胞。
周斌团队研究发现，之前追踪AT1和club细胞的技术均具有细胞标记精准度低的问题，它们除了能标记AT1或club细胞外，还会误标记多种已知的AT2细胞来源，干扰最终的研究结果，导致这些重大发现一直存在科学争议。
针对学界关键性领域和争议性话题，周斌课题组进行系统性研究，组建了肺脏修复再生研究攻关研究团队，团队通过系统严格的实验揭示领域内单同源重组谱系示踪工具的非特异性标记问题，开发双同源重组谱系示踪新技术解决这一技术难题，并利用新技术最终解决科学争议并阐明分子调控机制。
▲肺脏损伤后AT2细胞的再生起源。杭高院供图
历经多年研究攻关，周斌研究团队提出三点创新性结论：
一是，创新性开发了一系列细胞示踪新技术，大大提高了对目标细胞标记的精准度。更准确地追踪AT1、AT2、BASCs（支气管肺泡干细胞—记者注）和club细胞，为它们打上特异性的标记，犹如狙击枪装上了瞄准镜，帮助精确命中靶心。
二是，创新性发现肺泡上皮AT2细胞除了自我更新外，还会来源于BASCs和club细胞，而不会起源于AT1细胞，解决了领域内多年的科学争议。
三是，创新性发现club和BASCs在向AT2细胞转变过程中具有不同的细胞分化路径，并受Notch信号通路调控。Notch信号通路被抑制后会减少club细胞向AT2细胞转分化，反之会促进BASCs细胞向AT2细胞转分化。
据了解，这一系列创新性结论为肺脏损伤修复再生研究开辟了新思路，为特发性肺纤维化、肺炎、慢阻肺等肺脏疾病的治疗提供新的研究基础。尤其是新开发的双基因标记介导的细胞示踪技术可以被广泛应用于器官发育和再生研究，为发育生物学、再生医学、遗传学等众多领域的研究提供新的技术方法。
▲图片来源：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
来源：中国青年报
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