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第一张肺部图揭示了对哮喘的新见解

导读研究人员首次绘制了哮喘患者和正常人的人肺和气道构建模块。来自Wellcome Sanger研究所,格罗宁根大学医学中心,开放靶点,GSK和合作者的...

研究人员首次绘制了哮喘患者和正常人的人肺和气道构建模块。来自Wellcome Sanger研究所,格罗宁根大学医学中心,开放靶点,GSK和合作者的研究揭示了每种细胞类型的特征,创建了人类肺细胞图谱的第一稿。他们还发现了一种全新的细胞状态,可在哮喘患者中产生粘液。

今天(6月17日)在自然医学报告中,这些地图揭示了哮喘和正常气道之间的差异,并确定了肺部细胞如何相互沟通。了解细胞及其信号可能会找到治疗哮喘的新药物靶点。

哮喘是一种常见的肺部疾病,使呼吸困难并引发咳嗽,喘息和呼吸急促。它是由于空气进出肺部的管子膨胀引起的,这使得很难获得足够的氧气。2015年,全球哮喘患者人数超过3.5亿,英国有超过500万人*目前接受哮喘治疗。

虽然通常可以通过药物治疗,但哮喘可能导致持续的问题,并且存在严重的,危及生命的哮喘发作的风险。为了开发新的有效药物,需要更好地了解健康的肺细胞以及与哮喘肺的差异。

为了探索正常肺和上呼吸道内的细胞类型,研究人员使用单细胞技术研究了17人的样本。他们分析了来自鼻区和肺部三个不同区域的36,000多个个体细胞。这使研究人员能够确切地了解哪些基因在每个细胞中都有活性,并确定特定的细胞类型。

研究人员随后检测了六名哮喘患者肺部样本中不同的细胞类型和活动,并将其与正常肺部进行比较。他们发现正常和哮喘肺部细胞之间存在明显差异。哮喘的一个症状是粘液过量产生。然而,并非所有对此负责的细胞都是已知的。研究人员发现了一种新的粘液创造细胞状态 - 粘液状态 - 在哮喘肺部,这是以前从未见过的。

来自Wellcome Sanger研究所和开放目标的论文的第一作者Felipe Vieira Braga博士说:“我们已经生成了详细的呼吸道气象解剖图,从正常人和哮喘患者中产生了第一份人肺细胞图谱。这使我们更好地定义了哮喘肺中的细胞类型,并使我们能够在产生粘液的哮喘患者中发现一种全新的细胞状态。

该研究揭示了正常和哮喘肺,细胞之间以及它们如何相互沟通的巨大差异。与正常肺部广泛的细胞通讯相比,哮喘性肺部有更多的炎症性Th2细胞,这些细胞在哮喘中发出绝大部分细胞信号。

来自格罗宁根大学医学中心的资深作者Martijn Nawijn博士说:“我们已经知道炎症性Th2细胞在哮喘中发挥作用,但我们才知道这种影响有多大。在正常人中,各种细胞都能沟通为了保持呼吸道运作良好,但在哮喘患者中,几乎所有这些相互作用都会丢失。而不是在哮喘中相互作用的网络,炎症细胞似乎完全支配着气道的通讯。“

了解哮喘肺中的细胞类型以及它们如何交流,可以帮助研究人员寻找可以阻止细胞对炎症信号做出反应并帮助恢复正常肺功能的新药靶点。

地图集还显示,位置对肺细胞很重要。该研究表明,肺部不同区域的细胞具有非常不同的细胞活动。这对研究药物靶标和设计药物试验具有进一步的意义。

来自剑桥大学和开放目标的Wellcome Sanger研究所的高级作者Sarah Teichmann博士和人类细胞图谱组织委员会的联合主席说:“作为Human Cell Atlas计划的一部分,我们创建了第一个全面的我们的大规模,开放获取数据揭示了不同细胞的活动,它们的通讯途径和位置。肺细胞图谱将为进一步的肺部研究提供很好的资源,我们希望它能够识别哮喘缓解的潜在新治疗靶点。“

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