研究：气道小丘挑战我们对肺部生物学的理解

气道丘是一种神秘的平顶结构，最近才在正常的肺组织中发现，它们在气道生物学和病理学中的作用以前是未知的

塔夫茨大学医学院和马萨诸塞州总医院的一个研究小组现在报告了证据，证明小丘及其干细胞在生理上与肺内的其他细胞不同，由鳞状鳞状细胞的分层外层组成，保护快速扩张的基底干细胞的底层，这些干细胞能够在损伤后恢复气道组织

研究结果发表在5月1日发表在《自然》杂志上的一项研究中

“这项研究将之前描述看似不同现象的研究与未被重视的抗损伤细胞库联系起来，”医学院发育、分子和化学生物学研究助理教授、该论文的共同第一、共同通讯作者Brian Lin，GSB17说

“通过对整个器官进行染色，可以弹出在切片中观察组织时不容易看到的结构。”

林是2019年首次描述称为丘的细胞的科学家之一，之所以如此命名，是因为它们看起来像肺组织表面的丘

该研究的高级作者、Mass General再生医学中心的研究员Jayaraj Rajagopal医学博士补充道：“山丘的识别解释了关于气道再生的一系列发现。”。“值得注意的是，这些结构几十年来一直缺失。它们对再生医学和癌症都有影响。”

在这项新研究中，林和他的团队生成了一个基因小鼠模型，使其能够在肺部用荧光标记小丘及其后代

他们发现丘状干细胞（位于鳞状或鳞状细胞层下方的基底细胞）可以在损伤后快速再生气道衬里，并能够产生假复层气道上皮的所有六种组成细胞类型

研究人员还证明，山丘顶部分层、紧密连锁的鳞状细胞层对广泛的损伤具有抵抗力，从身体损伤到酸损伤，再到感染和吸烟相关的毒素

Rajagopal实验室成员、共同第一作者之一Viral Shah通过解剖和染色人类肺组织来寻找人类气道中的小丘，发现人类也有反映小鼠结构和功能的小丘

这些发现证实了复层鳞状上皮的存在，长期以来被认为是对损伤的化生（癌前）反应，是未损伤气道的特征

对小丘的解剖揭示了其他肺细胞类型不表达的特定基因，这些基因在角蛋白家族中产生一种类似于用于形成头发和指甲的硬蛋白

林说，尽管丘状细胞如此顽强，但这项研究最令人惊讶的发现之一是丘状细胞能够如此迅速地自我替换，这暗示了它们的部分功能是一次性的。例如，为了应对气管的物理损伤，小丘会急剧增殖和迁移，将干细胞扩散到受影响的区域以使其再生。

分裂如此之快的细胞容易发生突变，因此这些细胞的短寿命可能会防止小丘细胞产生错误

研究团队计划继续对山丘进行表征，这项工作可能会改变我们对癌症进展、哮喘等疾病的生理学以及身体如何对抗病毒感染和药物相互作用的理解。林说：“我想我们已经打开了大门，但还有很多事情要做。”