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周斌研究组揭示c-kit+细胞在肺的生理稳态和损伤修复中的作用
发布日期:2015-07-14    浏览次数:217

7月13日,国际学术期刊Nature Medicine在线发表了中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、上海生命科学研究院营养科学研究所周斌研究组的最新研究进展 “c-kit+ cells adopt vascular endothelial but not epithelial cell fates during lung maintenance and repair”。该研究利用遗传谱系示踪技术揭示了c-kit+干细胞的在肺的生理稳态和损伤修复过程中的作用。

c-kit+细胞被认为是心脏和肺损伤修复过程中的干细胞来源,近几年的实验研究证明该细胞具有多能性,能够分化成心脏和肺中的多种细胞类型。但是这些结论都基于细胞体外培养以及移植实验,缺乏在体实验的验证,因此利用遗传谱系示踪在体内鉴定c-kit+细胞在肺的生理稳态和损伤修复过程中的谱系动态对c-kit+细胞多能性的研究具有重要意义。

周斌研究组博士生刘巧珍等构建了受kit启动子驱动的诱导型Cre重组酶表达小鼠Kit-CreER,并与报告基因小鼠Rosa26-RFP杂交,得到Kit-CreER; Rosa26-RFP小鼠进行遗传谱系示踪,然后在肺的生理稳态和冰冻损伤以及肺切除的损伤修复过程中追踪c-kit+细胞的命运。结果发现不论是在正常组织还是损伤修复过程中绝大多数c-kit+细胞参与肺组织血管的形成,转分化为血管内皮细胞,且在损伤过程中增殖,参与损伤后的血管新生,促进肺的修复过程。

值得一提的是,研究过程中利用遗传谱系示踪技术并没有检测到c-kit+细胞产生任何的上皮细胞类型,这与Kajstura等在2011年《新英格兰医学杂志》上发表的研究认为c-kit+干细胞是肺上皮干细胞的结论相悖。分析发现,Kajstura等的研究采用的是细胞分离培养再移植回小鼠体内的方法,该过程中可能使细胞获得了本来不存在的某些特性,使其能向上皮细胞分化,而遗传谱系示踪是直接在小鼠体内追踪细胞的命运,展示细胞在体的分化方向。该项研究通过实验质疑了c-kit+干细胞转分化成为肺上皮细胞谱系的结论正确性,并为c-kit+干细胞是否能临床转化治疗肺疾病提供了初步的参考依据。

c-kit+干细胞谱系示踪图片展现肺损失修复中c-kit+谱系(红色)是血管内皮细胞(绿色),而不是上皮细胞(蓝色)。图中红紫色为细胞核。