研究人员在肺血管中发现了一种动态的二重细胞

在肺血管中发现的动态二重细胞
肺的荧光显微镜图像。肺内皮细胞为绿色荧光,其他肺细胞为红色荧光。来源:贾利斯·拉赫曼

伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家们分析了来自小鼠肺部的35000多个血管细胞的基因表达数据,并确定了两种亚型。

其中一种亚型,他们称之为免疫内皮细胞,或免疫内皮细胞,优先表达更多参与炎症和免疫反应调节的基因。发育内皮细胞devEC亚型表达更多的参与基因比如细胞再生和增殖。

研究结果发表在该杂志上江森自控的洞察力.它们可以带来更好的治疗而未经控制的炎症会危险地加剧这种情况。

由贾利斯·拉赫曼博士领导的UIC团队通过提取对这些亚型进行了分类从转基因小鼠中提取,只在血管内皮细胞中表达荧光蛋白。使用荧光细胞分选器,科学家分离出肺内皮细胞。然后,他们对数千个内皮细胞的RNA进行测序,并根据它们显著的基因特征对它们进行分类。

他们发现了多组内皮细胞,其中两种主要的细胞类型——免疫内皮细胞和免疫内皮细胞——在炎症期间随着时间的推移而发生变化。

“在我们的实验中,我们一直观察到UIC药理学和神经学教授拉赫曼说:“肺部的每一部分似乎都有这些不同的功能和分组,当对感染或压力做出反应时,这两个主要的组变得更加明显。以及医学院的医学系。“重要的是,我们还分析了公开的人类肺部数据集,发现了与我们在小鼠肺部观察到的相似的不同内皮细胞群。”

在他们的实验中,拉赫曼和他的同事们研究了肺部健康的小鼠和肺部受伤或正在与细菌毒素或流感病毒感染作斗争的小鼠的细胞。虽然两种亚型都存在于健康和患病的肺部,但每种亚型的基因表达谱在感染或损伤反应中进一步分化。

随着疾病或损伤的进展,免疫细胞表达更多的免疫反应基因,如主要组织相容性复合体基因,作为抗感染t细胞的信标。随着肺部的改善,设备表现出更多的修复比如血管发育基因Sox17,它能促进血管生长和再生。通过对肺内皮细胞RNA谱的分析研究人员还发现了不同的肺内皮细胞群。

拉赫曼说:“部分血管内皮细胞变得高度炎症,其中一部分保留了再生能力。”“我们的数据还表明,一段时间后,基本上准备再生的发育亚型产生了细胞,开始增殖和再生在感染期间受损的血管。”

UIC的科学家们表示,了解亚型之间摇摆不定的平衡,并利用这种分工,可能会导致有针对性的治疗涉及肺部血管的疾病,如这发生在严重的肺部感染期间。在这些感染中,免疫细胞可能在激活抗击病原体所需的初始免疫反应中发挥关键作用。然而,在严重感染期间即使病毒或细菌被清除,它也会反应过度,开始损害自己的肺组织。

“这项研究告诉我们,如果我们想治疗肺部的血管,我们应该专门针对失衡的亚型。如果免疫反应过度,就像严重的COVID-19病例一样,那么抑制免疫调节内皮细胞的活性,同时增强再生内皮细胞的生长可能就很重要了。”“通过了解血管细胞有这些不同的功能,我们可以致力于针对一种类型的血管细胞而不是另一种类型的血管细胞的治疗方法。”

拉赫曼说,这些发现也很好地提醒了我们,我们的肺总是与外界保持着联系,这可能就是为什么肺血管需要在内皮细胞亚型之间保持如此微妙的平衡,内皮细胞亚型可以激活或放大免疫反应,而其他细胞亚型则可以可以帮助修复在感染开始消退之后。

“我们总是在吸入病原体,不像心脏或大脑等其他器官,它们对外界的病原体有更多的屏蔽。这就是为什么这种平衡,这个既具有炎症反应又具有再生反应的复杂系统,在肺部如此重要。”


进一步探索

研究人员发现了血管细胞独特的器官特异性特征

更多信息:张良辉等,肺内皮细胞的单细胞转录组分析识别动态炎症和再生亚群,江森自控的洞察力(2022)。DOI: 10.1172 / jci.insight.158079
引用:研究人员在2022年7月1日从//www.puressens.com/news/2022-06-dynamic-duo-cells-lung-blood.html检索到的肺血管(2022,6月14日)中识别出一个动态双细胞
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