研究人员揭示了肺修复的关键代谢过程

气道内壁的细胞，称为上皮细胞，产生粘液或发育纤毛，其有规律的跳动将粘液推向喉咙。粘液产生和运动之间的正确平衡对于清除肺部的外部病原体和其他有害颗粒很重要。需要严格调节 这些特化细胞的分化，使肺部在受伤或感染造成损伤后能够自我修复。在他们今天的研究中，克里克研究小组研究了肺上皮细胞利用营养物质产生能量和生物量的方式，以及当它们分化为特殊细胞时这种情况如何变化。阻断脂肪酸氧化代谢途径会损害气道上皮细胞分化，导致专门细胞完全缺失。他们发现，在分化过程中，肺上皮细胞从代谢葡萄糖转变为使用脂肪。通过阻断称为脂肪酸氧化的过程，他们完全阻断了特化细胞的分化。在 Crick 工作的联合第一作者和共同通讯作者 Stefania Crotta 说：“到目前为止，人们对新陈代谢在肺上皮细胞再生中的作用知之甚少。但是转向脂肪酸氧化是有道理的，因为大量的肺中的氧气和可用脂肪。我们认为这种转变可以释放葡萄糖以用于其他重要过程，例如特殊细胞中的粘液糖基化。”研究人员还检查了已经用于治疗与急性呼吸窘迫综合征和其他肺部疾病相关的肺损伤的药物的作用。他们发现其中一些药物会促进脂肪酸氧化，从而导致分化的、产生粘液的细胞和纤毛细胞的比例增加。该团队随后研究了这种代谢过程在小鼠中的重要性。他们使用基因组编辑工具去除了脂肪酸氧化的关键基因，并观察了小鼠感染流感病毒后肺上皮再生的能力。他们证实，能够分化的细胞要少得多，更多的细胞仍处于非特化状态。克里克免疫调节实验室负责人安德烈亚斯瓦克说：“身体只能承受几分钟的缺氧。因此，肺修复是一个非常严格控制的过程，包括上皮细胞分化再生肺组织的速度和效率。组织与感染或受伤前完全一样。“这种对脂肪酸氧化在这一过程中重要性的洞察，为促进损伤后的细胞分化和健康肺修复开辟了新的机会。”