這些肺細胞名為肺泡2型上皮細胞（AT2細胞）。

日本研究人員成功直接從小鼠組織中培育出肺細胞。這些肺細胞名為肺泡2型上皮細胞（AT2細胞）。

由名古屋大學的石井誠教授領導的研究團隊，與慶應義塾大學的同事合作，在不使用干細胞技術的情況下完成了這一非凡壯舉。

他們利用直接重編程技術，找到了一種更快、更安全地生成類AT2細胞的方法。有趣的是，這種類型的細胞形成方式“前所未有”。

石井教授表示：“在這項研究中，我們直接將小鼠的成纖維細胞重編程為類AT2細胞。我們現在旨在探索將這項技術應用于人類細胞，最終目標是利用患者自身的成纖維細胞開發安全的再生療法。”

比其他方法更快捷

AT2細胞就像是肺部的“管家”。它們產生表面活性物質以保持肺泡開放，并作為祖細胞修復肺損傷。

但對于數百萬患有間質性肺炎和慢性阻塞性肺疾病（COPD）等嚴重肺部疾病的患者來說，這些細胞的數量會減少或功能失常。

這導致患者治療選擇有限，預后情況嚴峻。

多年來，再生醫學的承諾帶來了希望。雖然誘導多能干細胞（iPSC）技術具有革命性，但生成AT2細胞大約需要一個月時間。此外還存在障礙：成本高昂，且有形成腫瘤和免疫排斥的風險。

在這項新進展中，研究人員將取自小鼠的普通結締組織細胞（成纖維細胞）直接重編程為所需的肺細胞，完全繞過了對干細胞的需求。

石井說：“2006年誘導多能干細胞（iPSC）技術的出現使得在大約一個月內生成AT2細胞成為可能，但這種方法成本高昂，且存在腫瘤形成和免疫排斥的風險。”他補充道：“為了克服這些缺點，我們轉而專注于直接重編程。直接重編程方法僅需7至10天就能產生類AT2細胞，且腫瘤風險更低，并具有自體使用的潛力。”

如何實現

研究人員首先篩選了14個與肺部發育相關的基因。

然后，他們通過測量AT2細胞標志物 —— 表面活性蛋白C（Sftpc）的表達水平，來確定最有效的重編程基因組合。

最終確定了一個僅包含四種基因（Nkx2-1、Foxa1、Foxa2 和 Gata6）的高效組合。

當將這些基因導入小鼠成纖維細胞培養物時，令人驚奇的事情發生了。

成纖維細胞在短短7至10天內被直接轉化為iPULs（誘導肺上皮樣細胞）—— 其功能類似于天然的AT2肺細胞。

與其他基于干細胞、至少需要一個月的方法相比，這代表了一項重大的加速。

而且這些iPULs不僅僅是權宜之計；它們貨真價實。在仔細檢查下，它們顯示出AT2細胞特有的內部結構 —— 板層小體。它們的基因表達譜也與健康、天然的AT2細胞驚人地相似。

最終的考驗是將這些iPULs移植到患有間質性肺炎的小鼠體內。

結果極具前景：移植42天后，這些細胞成功整合到肺組織中。

更令人鼓舞的是，其中一些細胞甚至轉化成了在修復肺損傷中起關鍵作用的類AT1細胞（肺泡1型上皮細胞）。

這項日本的突破性研究，為通過更安全、更個性化的再生療法治療嚴重肺部疾病創造了新的可能性。

該研究成果已發表在《npj再生醫學》期刊上。

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