肺泡干细胞会跨界修支气管:中科院团队Nature揭示肺再生新机制(SPP1-Notch通路)
一句话结论
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌团队在 Nature 发表研究,利用双重组酶谱系示踪技术首次证明:肺泡里的AT2干细胞会跨过解剖边界,迁移到受损的细支气管,转分化成club细胞和纤毛细胞,直接参与气道修复——肺的两大分区之间,存在一条此前未被承认的再生通道。
一个被默认了几十年的"分区规则"
肺分成两个世界:气道(支气管、细支气管)负责通气,肺泡负责换气,两边上皮细胞的组成和功能完全不同。以往再生研究大多讲"单行道"的故事——气道干细胞可以动员去修复肺泡;反过来,肺泡细胞能不能去修气道,一直缺乏直接证据。难点在于技术:要证明一个细胞从A区搬到了B区还换了身份,普通谱系示踪分不清"迁移"和"原地转化"。
这项研究用双重组酶介导的谱系示踪解决了这个问题:只有先后经历过两个区段特异性重组事件的细胞才会被标记,从而把"从肺泡迁入气道的AT2细胞"精准地抓出来。
迁移的导航与变身开关
抓到现象之后,机制拼图分两步。第一步是"怎么过去":研究显示,气道损伤后浸润的免疫细胞分泌SPP1蛋白,在组织里形成趋化梯度;肺泡AT2细胞通过整合素ITGB1感知这个信号,循着梯度定向迁移到受损细支气管周围。功能阻断SPP1或ITGB1,迁移和修复都会受损。
第二步是"到了怎么变身":据论文报道,抵达的AT2细胞会从驻留的纤毛细胞那里接收Notch配体,Notch通路激活后驱动转分化——中间会经过一个以Cldn4表达为标志的过渡状态,最终变成club细胞和纤毛细胞,补上气道上皮的缺口。
对肺病研究意味着什么
这条通路的价值在于它指向了一个可干预的环节:急性肺损伤、病毒感染后气道修复、慢阻肺等疾病中,气道上皮的再生能力常常跟不上损伤速度。如果SPP1-ITGB1的趋化轴或Notch驱动的转分化可以被药物调节,就等于给受损气道增加一支"外援施工队"。
当然,目前全部证据来自小鼠模型,人体肺中是否运行同样的机制、干预窗口和安全性如何,都还是未知数。但把"肺泡与气道各修各的"这个默认设定推翻,本身已经是再生医学领域值得记下的一笔。
信息来源
- 论文:Nature,2026年10月7日在线发表,DOI 10.1038/s41586-026-11127-w
- 第一作者:Kuo Liu;通讯作者:周斌(Bin Zhou)
- 作者单位:中国科学院分子细胞科学卓越创新中心、杭州高等研究院、上海科技大学、上海交通大学医学院附属上海胸科医院等
- 影响因子参考:2025 JCR,Nature IF 56.1