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研究揭示调控肺泡干细胞分化机制
作者:互联网    日期:2023-08-22
       肺泡再生对维持体内稳态和肺损伤修复具有重要意义,保障肺泡上皮细胞屏障的完整性和充足的气体交换表面。肺泡上皮II型细胞(AT2)作为一类肺泡干细胞主导肺泡的再生,可以分化产生具有气体交换功能的I型细胞(AT1)。
       研究发现,在多种衰老相关的急性和慢性肺部疾病中,尤其是特发性肺纤维化和COVID-19死亡患者中,肺泡干细胞往往表现异常,导致肺泡再生障碍,加重疾病恶化程度。因此,了解衰老相关的肺泡干细胞功能异常对研究肺疾病的发病机制和开发有效的治疗策略具有重要意义。

       近日,研究人员揭示调控肺泡干细胞分化机制。

       研究人员表示超过12个月龄小鼠与人类40岁-50岁相对应,处于肺功能逐步降低,肺相关疾病发病率显著升高时期,可用于肺组织衰老相关的研究。年老肺损伤小鼠模型的肺泡干细胞分化能力显著降低,单细胞测序结果显示,年老小鼠分化状态的肺泡干细胞(Regenerative AT2 cells)中AMPK信号通路相关基因的表达显著降低。
       在肺泡干细胞中特异性敲除AMPK上游激酶Stk11基因,肺泡再生受损,证实STK11介导的AMPK信号通路的激活对于肺泡干细胞的分化是必需的。
       进一步研究发现,AMPK通过促进糖酵解关键酶PFKFB2磷酸化调控肺泡再生。PFKFB2磷酸化障碍小鼠肺泡干细胞糖酵解代谢和分化能力显著降低,而年老小鼠肺泡干细胞持续激活PFKFB2磷酸化,则显著促进年老小鼠的肺泡再生。
       综上,该研究揭示了AMPK-PFKFB2信号通路通过调控糖酵解介导的能量代谢,在肺泡干细胞分化中发挥关键调控作用。
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