医学进展
2011年07月号
医学进展

人类肺干细胞的证据

    干细胞的基本特征就是具有自我更新性和多潜能性。特异组织干细胞已经得到证实,但是这些干细胞并不总表现出干细胞的特性,特别是在哺乳动物的肺部组织。尽管在肺不同的解剖部位都描述过祖细胞,但是对肺固有干细胞的描述仍旧很模糊。在小鼠气管和人体呼吸道末端的基本上皮细胞(basal epithelial cells)表达肿瘤蛋白63(p63)和细胞角蛋白5(CK5),上述两种细胞都被认为是肺干细胞的一种。但是这种基本上皮细胞不形成细胞系,它们的特性就是仅仅具有分化成气管或者细支气管上皮细胞的特性。

    最近哈佛医学院的Jan Kajstura等首次在人的肺里发现了干细胞。研究者根据干细胞抗原c-kit(CD117,一种存在于干细胞的表面抗原,目前已在造血干细胞和心脏干细胞表面都发现有表达),从人的肺组织标本中获得了c-kit阳性的细胞。体外实验证实,这些肺部的c-kit阳性细胞具有自我更新、集落形成和多向分化的潜能,干细胞的三大特性一应俱全,c-kit阳性细胞即为肺干细胞。

    研究人员从正常肺组织获得8例肺组织样本,随后进行单细胞悬浮培养,用酶进行消化。通过体内和体外研究确认了肺干细胞的表型和功能特性。将c-kit阳性肺干细胞注射到小鼠的受损肺中后,定期观察小鼠体内c-kit阳性细胞的增殖、分化行为。在干细胞移植后12到48小时老鼠体内的人肺干细胞就开始分裂,移植后的10到14天,在受损区域就出现了完整的人肺实质组织,包括细支气管、肺泡和肺血管。这些结果证明了c-kit阳性细胞在体内的肺干细胞特性。此外,研究者发现在成年人的肺内,每24000个细胞中就有1个是肺干细胞。79%的肺干细胞分布在细支气管中,而剩下的21%则存在于肺泡内。

    综上所述,人类肺包括已证明的干细胞。在动物模型中,这些细胞参与到组织自我稳态和再生系统中。在肺部疾病患者中,肺干细胞具有促进组织修复的潜能,但该潜能并未得到证实。(编译:马驰)

参考文献:《New England Journal of Medicine》2011;364:1795-1806

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