利用干细胞移植来治愈损伤的肺部组织

  某些气管类疾病是全球引发个体死亡的第二大主要原因，比如肺气肿、支气管炎、哮喘及囊性纤维化等，有超过3500万美国人都经历着慢性呼吸道疾病的折磨，而近日来自魏兹曼研究所的研究人员通过研究提出了一个新的研究方向，这或许可帮助开发出缓解患者慢性呼吸道疾病的新型策略，相关研究发表于杂志Nature Medicine上，文章中研究人员利用胚胎干细胞来修复损伤的肺部组织。
  正常情况下位于肺部组织中的特定干细胞和骨髓中的干细胞具有高度的相似性，而在每一种器官中，干细胞都会集中于某一个特定的“隔间”中以备机体所需，这项研究中研究者提出，利用骨髓干细胞移植的技术来修复损伤的肺部组织。
  骨髓移植基于两个主要的原则，干细胞有能力通过血液进入合适的“隔间”，同时此前“隔间”中的东西必须全部清除来为移植干细胞腾地方，研究者表示，我们就可以利用这种原则来讲干细胞引入到肺部组织中去，在进行操作之前就需要寻找适合进行移植的肺部干细胞来源。
  研究者利用生长期在20周至22周的胚胎干细胞来进行研究，这个时间段刚好利于干细胞成熟，年轻的细胞并不会完成分化的过程，老年细胞则进行肺部再生的能力有限；于是研究小组就进行了一系列实验来清除肺部组织“隔间”中的老年细胞，随后将新型干细胞设法注射到肺部组织损伤的小鼠模型机体中；随后注射入的胚胎干细胞就会设法进入到肺部组织并且寻找到合适的“隔间”进行生长繁殖；6周后这些干细胞就会分化形成正常的肺部组织，而小鼠损伤的肺部组织也会慢慢痊愈。
  下一步研究者将会确定药物的合适剂量以避免机体对移植的细胞出现排斥反应，本文研究对于后期开发基于干细胞移植的新型疗法来治疗肺部组织损伤提供了很好的研究思路和线索。（转化医学网360zhyx.com）
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转化医学网推荐的原文摘要：

Preconditioning allows engraftment of mouse and human embryonic lung cells, enabling lung repair in mice
Nature Medicine       doi:10.1038/nm.3889
Chava Rosen, Elias Shezen, Anna Aronovich, Yael Zlotnikov Klionsky, Yasmin Yaakov, Miri Assayag, Inbal Eti Biton, Orna Tal, Guy Shakhar, Herzel Ben-Hur, David Shneider, Zvi Vaknin, Oscar Sadan, Shmuel Evron, Enrique Freud, David Shoseyov, Michael Wilschanski, Neville Berkman, Willem E Fibbe, David Hagin, Carmit Hillel-Karniel, Irit Milman Krentsis, Esther Bachar-Lustig & Yair Reisner
Repair of injured lungs represents a longstanding therapeutic challenge. We show that human and mouse embryonic lung tissue from the canalicular stage of development (20–22 weeks of gestation for humans, and embryonic day 15–16 (E15–E16) for mouse) are enriched with progenitors residing in distinct niches. On the basis of the marked analogy to progenitor niches in bone marrow (BM), we attempted strategies similar to BM transplantation, employing sublethal radiation to vacate lung progenitor niches and to reduce stem cell competition. Intravenous infusion of a single cell suspension of canalicular lung tissue from GFP-marked mice or human fetal donors into naphthalene-injured and irradiated syngeneic or SCID mice, respectively, induced marked long-term lung chimerism. Donor type structures or 'patches' contained epithelial, mesenchymal and endothelial cells. Transplantation of differentially labeled E16 mouse lung cells indicated that these patches were probably of clonal origin from the donor. Recipients of the single cell suspension transplant exhibited marked improvement in lung compliance and tissue damping reflecting the energy dissipation in the lung tissues. Our study provides proof of concept for lung reconstitution by canalicular-stage human lung cells after preconditioning of the pulmonary niche.