特發性肺纖維化(IPF)是間質性肺病的一種嚴重形式,持續性的肺損傷導致瘢痕組織形成,隨著纖維化的增厚,肺組織失去了氣體交換以及為細胞提供氧氣的能力。目前,除肺移植外,IPF幾乎沒有治療選擇。近日,來自美國北卡羅來納州立大學的研究人員在Nature Communications雜志上發表文章,他們發現肺球細胞來源的肺干細胞的分泌物(包括分泌組和外泌體)對肺纖維化模型具有治療和修復作用。
呼吸系統相關疾病的發病率和死亡率正在上升。盡管某些慢性肺損傷與環境因素、不良生活方式(例如吸煙)有關,但特發性肺纖維化(Idiopathic Pulmonary Fibrosis,IPF)的發病原因仍然未知。由于IPF是一種漸進性和致命性的間質性肺疾病,特征是纖維母細胞灶、肺泡蜂窩狀和持續性纖維化,最終導致肺結構的破壞和暴發性呼吸衰竭。由于IPF的確切病理機制和病因尚不清楚,因此治療困難且預后不良。 IPF的治療選擇仍然很少,迄今為止,僅存在兩種FDA批準的藥物,分別是pirfenidone和nintedanib。然而,這些藥物都是姑息藥物,只能是延緩了疾病的進展,并不會阻止或逆轉已經發生的肺纖維化。
人整個身體及所有器官表面都覆蓋有上皮細胞保護層。我們肺部的上皮細胞不僅促進氧氣交換,而且還可以阻隔吸入的刺激物和毒素的侵襲。幸運的是,由于駐留的干細胞和祖細胞群可以維持組織動態平衡、修復急性慢性肺損傷,因此我們的肺部一定程度上具有進行再生的能力。該研究團隊以前的研究表明,肺球細胞來源的肺干細胞(Lung Spheroid Cells,簡稱LSC)群體是包含肺上皮細胞(以Epcam,AQP5,ProSPC和CCSP為標志)和間充質細胞(以CD90和CD105為標志)的異質細胞群體。本研究的目的是檢測肺球形細胞分泌組(LSC-Sec)在肺纖維化中的治療作用。據報道,間充質干細胞分泌組(MSC-Sec)或其條件培養基確實可以重復MSC細胞療法對某些疾病的治療效果,例如骨關節炎、支氣管肺發育不良和多發性硬化癥。隨著新的治療策略的不斷發展,細胞療法已成為許多疾病的有前途的選擇方案。盡管干細胞具有很多有益作用,但它們的臨床應用面臨許多挑戰,包括工作量大、成本高和安全性問題。干細胞的穩定性同樣也受到關注,因為干細胞和祖細胞在長時間的體外細胞培養過程中容易發生轉化,這種細胞不穩定的可能性也增加了致瘤和免疫原性的風險。另外,細胞治療產品在臨床應用之前需要小心保存和加工。避免這些安全性問題,同時又要保留細胞治療的優勢,一種可行方法是使用分泌組(secretome)或條件培養基來代替實際細胞進行應用。越來越多的證據表明,成體干細胞的再生能力主要是由于它們的旁分泌活性介導的,這種旁分泌活性是依賴于各種分泌物進行的。因此,研究人員將MSC-Sec作為治療方案納入比較,探究肺球細胞分泌蛋白組(LSC-Sec)是否以優先于MSC的方式促進肺纖維化中的肺修復。在這項研究里,通過攝入肺球細胞分泌的蛋白組(LSC-Sec)和外泌體(LSC-Exo)來治療不同模型的肺損傷和纖維化。分析結果顯示,LSC-Sec和LSC-Exo的處理可通過恢復正常的肺泡結構并減少膠原蛋白積累和成肌纖維細胞增殖來減輕博來霉素和二氧化硅誘發的肺纖維化。此外,LSC-Sec和LSC-Exo的治療效果優于源自間充質干細胞的其他成分。這項研究利用兩種肺纖維化的實驗模型,證實LSC-Sec和LSC-Exo的攝入對肺再生具有治療潛力。參考文獻:Dinh PC et al. Inhalation of lung spheroid cell secretome and exosomes promotes lung repair in pulmonary fibrosis. Nat Commun. 2020 Feb 28;11(1):1064.回復“EV” 閱讀 2016-2018年This Week in Extracellular Vesicles
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