科學解密：患病肺細胞遺傳的密碼

研究人員破解了健康和患病人類肺組織中個別細胞的完整遺傳密碼，以發現診斷和治療致死性肺部疾病特發性肺纖維化（IPF）的潛在新分子靶點。

來自辛辛那提兒童醫院醫學中心的一個科學家團隊與洛杉磯Cedars-Sinai醫療中心的研究人員合作，在「臨床研究見解雜誌」（JCI Insights）上發表了他們的發現。

辛辛那提兒童醫院圍產期研究所主任研究員兼聯合主任Jeffrey Whitsett博士說：「本文確定了一些針對IPF的新靶點和分子途徑，其中有藥物方法」。通過刷氣道或活組織檢查可以獲得氣道細胞，並且可以測試標記基因以進行診斷或監測治療。

IPF是成人中常見的致死性、間質性肺病，意味著它會發炎，瘢痕和重新組織肺組織。這導致稱為肺泡的氣囊損失，其中氧氣和二氧化碳通常被交換。肺功能的類似損失可能在生命早期發生，特別是在由對錶面活性劑和維持肺囊泡關鍵的基因突變引起的疾病的兒童中。

根據研究的作者，控制肺部肺泡區域的形成和功能的生物過程需要不同的上皮、基質和免疫細胞之間的精確協調。儘管多年來對整個組織樣本進行廣泛的實驗室研究，試圖識別支持肺部疾病如IPF的遺傳、細胞和分子過程--精確的生物學仍然難以做到。

為了克服這個問題，Whitsett及其同事，包括第一作者辛辛那提兒童醫學博士Yan Xu，進行了他們認為是正常和患病人肺組織的第一次單細胞RNA序列分析。這為作者提供了參與IPF進展的所有不同上皮細胞類型的詳細遺傳藍圖和識別驅動炎症和纖維化的異常生物過程的窗口。

正常肺上皮細胞的分析發現與完全形成的肺泡2型肺細胞（AT2細胞）相關的基因型式，其對於表面活性劑的產生是重要的，所述表面活性劑是包含對呼吸關鍵的蛋白質的複合物。

作者報告，對患病的IPF細胞的分析發現，處於不確定形成狀態的肺細胞的遺傳標記。IPF細胞失去了指導其功能所需的正常遺傳控制系統。這項研究確定了基因表達的異常，可以針對治療慢性肺病如IPF。

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