《Stem Cell Research & Therapy 》PAR3-PARD6B-PRKCI 复合物：慢性阻塞性肺疾病肺气肿亚型治疗的新希望

为探究慢性阻塞性肺疾病（COPD）肺气肿亚型的治疗方法，研究人员开展相关研究，发现 PAR3-PARD6B-PRKCI 复合物可调节 II 型肺泡上皮细胞（AEC2s）的增殖，为 COPD 治疗带来新突破。

　　

慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD）是一种让人头疼的进行性肺部疾病，就像肺部的 “隐形杀手”，随着全球老龄化加剧，它带来的医疗和社会负担越来越重。COPD 分为慢性支气管炎和肺气肿两种亚型，目前针对慢性支气管炎亚型已经有了一些药物，可对于肺气肿亚型，有效的治疗策略却十分有限。肺气肿亚型不仅存在气流受限问题，支气管壁和肺泡还会遭到破坏，导致肺组织过度膨胀、弹性下降，而且至今都没有能成功诱导肺再生的治疗方法。

近年来，研究发现 II 型肺泡上皮细胞（Type II alveolar epithelial cells，AEC2s）具有干细胞潜能，在肺损伤后能通过有丝分裂增殖补充自身数量，还能分化为 I 型肺泡上皮细胞（AEC1s）来修复肺泡上皮屏障，对维持肺泡上皮稳态至关重要。COPD 肺气肿亚型中肺泡的广泛破坏与 AEC2s 受损、修复异常有关，因此，搞清楚 AEC2s 增殖、分化的调控机制，或许能为肺再生和肺气肿亚型的治疗带来转机。

在此背景下，研究人员开启了探索之旅。研究发现，PAR3-PARD6B-PRKCI 复合物对肺泡干细胞（AEC2s）的增殖起着关键作用，这一发现可能为 COPD 肺气肿亚型的治疗开辟新路径。该研究成果意义重大，为后续开发新的治疗方法提供了重要理论依据。

研究人员在本次研究中运用了多种关键技术方法。他们收集了 COPD 患者的肺组织样本，并从 6 - 8 周龄的 C57BL/6 小鼠中提取原代小鼠 AEC2s。利用生物信息学分析筛选影响肺气肿表型的基因和调控 AEC2s 增殖的靶基因。构建了烟雾诱导损伤和病毒转染的细胞模型，通过免疫共沉淀和质谱分析来探究靶基因 PARD6B 的调控机制。还采用了 qRT-PCR、western blot、免疫组化、免疫荧光、细胞增殖实验、细胞周期分析等技术检测相关指标。

下面来看看具体的研究结果：

• AEC2s 的增殖能力及 PARD6B 的作用：研究人员收集了 26 例 COPD 患者的肺组织样本，通过免疫荧光染色发现，COPD 患者受损肺组织中存在从 AEC2s 向 AEC1s 转变的中间细胞。与非肺气肿亚型（NECOPD）组相比，肺气肿亚型（ECOPD）组中 AEC2s 比例显著下降，向 AEC1s 转分化的细胞比例显著增加，表明 AEC2s 再生能力减弱、转分化能力增强。对 GEO 数据库的三个数据集进行差异分析，发现 PARD6B 是与细胞分裂、增殖和分化相关的关键基因。检测 COPD 患者肺组织和 MLE12 细胞中 PARD6B 的表达水平，发现 ECOPD 患者肺组织中 PARD6B 在 mRNA 水平呈下降趋势，蛋白水平显著下降；在烟雾诱导损伤的 MLE12 细胞模型中，PARD6B 蛋白水平也显著下降。

• PARD6B 促进 AEC2s 的增殖：研究人员通过慢病毒在 AEC2s 细胞中敲低和过表达 Pard6b，利用 CCK8 实验评估细胞增殖能力，发现敲低 Pard6b 和 CSE 处理会降低细胞增殖能力，而过表达 Pard6b 则能增加细胞增殖能力，且过表达 Pard6b 可部分恢复敲低后的细胞增殖能力。通过流式细胞术检测细胞周期，发现敲低 Pard6b 和 CSE 诱导的烟雾损伤会使细胞停滞在 G0 - G1 期。对原代小鼠 AEC2s（pAEC2s）进行研究，发现敲低 Pard6b 后，pAEC2s 的成球能力显著降低。

• PARD6B 影响 AEC2s 的转分化：检测 pAEC2s 中 AEC2s 标记物（Sftpc）和 AEC1s 标记物（Pdpn）的表达水平，发现敲低 Pard6b 后，Sftpc 和 Pdpn 的表达水平随时间变化不大；过表达 Pard6b 时，Sftpc 表达下降速率和 Pdpn 表达上升速率比对照组减慢，表明 Pard6b 可能抑制 AEC2s 的转分化能力。

• PARD6B 与 PAR3、PRKCI 形成复合物：在 CSE 诱导的烟雾损伤模型中对与 Pard6b 相互作用的蛋白质进行免疫沉淀，通过质谱分析鉴定出与 Pard6b 直接相关的 4 种蛋白质，推测 PAR3 和 PRKCI 可能是参与增殖功能的结合蛋白。进一步研究发现，PARD6B 与 PAR3、PRKCI 共定位，且在 AEC2s 中主要以复合物形式存在，ECOPD 组中该复合物水平低于 NECOPD 组。敲低或过表达 Pard6b 会影响 PAR3 和 PRKCI 与 Pard6b 的结合水平。

• PAR3-PARD6B-PRKCI 复合物影响 AEC2s 的增殖：用 ATM 处理 MLE12 细胞，发现 ATM 可抑制 PAR3-Pard6b-Prkci 复合物的形成，使细胞增殖能力下降，而过表达 Pard6b 可部分挽救 ATM 处理后细胞的增殖能力。对 pAEC2s 进行成球实验，发现 ATM 处理后其成球能力显著下降。细胞周期实验表明，ATM 处理后，细胞在 G0 - G1 期的比例显著增加。

研究结论表明，PAR3-PARD6B-PRKCI 复合物影响细胞周期进程，进而调节 AEC2s 的分裂和增殖，这可能是肺再生的新途径，为 COPD 肺气肿亚型的治疗带来新突破。不过，该研究也存在一些局限性，如缺乏体内验证，CSE 诱导的细胞模型不能完全模拟 COPD 肺气肿表型等。未来研究人员计划构建转基因小鼠进行体内验证，并探索更好的建模方法。总体而言，这项研究为 COPD 肺气肿亚型的治疗提供了重要的理论基础和潜在的治疗靶点，具有重要的科学意义和临床应用价值。