Nature子刊发现一种特殊的信号通路,可用于治疗COVID-19引发的肺部疾病

【字体: 时间:2020年09月29日 来源:生物通

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  这一研究结果可用于治疗肺部疾病,包括因COVID-19导致的急性呼吸窘迫综合征

  

费城儿童医院(CHOP)和宾州大学医学院的研究人员发现了一种特殊的细胞途径,可以靶向天然存在的药物来刺激肺组织再生,这是从多种肺部疾病治疗所必需的。这

这一发现公布在Nature Cell Biology杂志上,可以为患有肺部疾病的患者提供更好的治疗方法,其中包括由于COVID-19引起的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。

“使用尖端技术,包括全基因组和单细胞分析,我们已经确定了参与肺组织再生的特定细胞途径,并找到了增强这种过程的药物,”资深作者G. Scott Worthen博士说。

肺炎,流行性感冒和ARDS(已知COVID-19并发症之一)等疾病会损坏肺泡囊壁(称为肺泡上皮),从而阻止氧气从肺部进入血液,导致发生ARDS的COVID-19患者病危,而且迄今为止,尚未开发出专门用于治疗COVID-19患者ARDS的药物。了解哪些遗传靶标和途径参与上皮组织的再生,对于开发针对ARDS和类似疾病的有效疗法至关重要。

先前的研究表明,II型肺上皮细胞(AT2)是通过自我更新和转分化为I型肺上皮细胞(AT1)的,后者是参与肺修复的重要细胞,可促进肺囊与附近毛细血管之间的气体交换。

然而,在此研究之前,尚不清楚疾病相关损伤后AT2细胞中的基因发生了哪些变化,以及再生AT2细胞如何影响与附近间充质细胞的相互作用,这在组织修复中也很重要。

在这篇文章中,研究人员利用全基因组分析,评估了肺损伤后AT2的变化,这些变化会打开细胞内的染色体,并使特定的基因可用于细胞的机制。然后,研究人员对AT2细胞和间充质细胞进行了单细胞分析,更好地了解两种细胞在损伤过程中如何相互作用,以及涉及哪些细胞信号通路。

最终,这两种方法分析汇合在一条途径上:一种称为STAT3的转录因子增加了脑源性神经营养因子(BDNF)的表达,从而增加了肺组织的再生。

在进一步分析该途径时,研究人员鉴定了一种天然存在的化合物,即7,8-Dihydroflavone(7,8-DHF),该化合物靶向该途径中的受体,在多种小鼠肺损伤模型中刺激并加速了肺组织修复。

该研究的一作Andrew J. Paris博士表示:“我们相信这些发现有助于开发出一种新的疗法,可以帮助患者从COVID-19和类似疾病中康复。根据这项研究的结果,我们认为7,8-DHF是进入肺部疾病临床试验的绝佳候选药物。”

(生物通)

原文标题:

STAT3-BDNF-TrkB signaling promotes alveolar epithelial regeneration after lung injury

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