Секреторные клетки легких ведут себя как долгоживущие стволовые клетки

Более одного типа стволовых клеток требуется для поддержания и восстановления легких, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Cell Stem Cell.

Ученые из Медицинского центра Университета Дьюка в течение года отслеживали генетически меченые клетки в легких мыши, чтобы изучить процессы естественного обновления и заживления. Это может пролить свет на нарушения при раке легких, хроническом бронхите и астме.

Исследователи пометили секреторные клетки (клетки Клара), находящиеся в трахее и бронхиолах. Их отслеживали у нормальных мышей и во время восстановления после повреждения избытком кислорода.

• Опровержение теории BASCs: Команда проверила теорию о существовании бронхиоло-альвеолярных стволовых клеток (BASCs), которые, как предполагалось, обновляют и бронхиолы, и альвеолы. Вместо этого они обнаружили, что меченые клетки бронхиол обновляют только дыхательные пути, но не альвеолы, и не нашли доказательств существования особой популяции BASCs.
• Секреторные клетки как долгоживущие стволовые клетки: Доля меченых клеток Клара в дыхательных путях оставалась неизменной более года. Генетическая метка постепенно появилась в реснитчатых клетках. Это показало, что секреторные клетки не только самовоспроизводятся, но и дают начало реснитчатым клеткам. Поскольку они обновляются в течение долгого времени и производят другие типы клеток, они ведут себя как долгосрочные стволовые клетки, несмотря на дифференцировку.
• Разница между трахеей и бронхиолами: В трахее меченые секреторные клетки постепенно терялись в течение года. Они могли размножаться и производить реснитчатые клетки, но недолго. По мере износа их заменяли потомки немеченых клеток. Ученые полагают, что этими восполняющими клетками являются базальные клетки, которые больше похожи на классические недифференцированные стволовые клетки.

«В норме легкое прекрасно организовано, с точной пропорцией секреторных и реснитчатых клеток. При повторяющихся повреждениях из-за курения, астмы или муковисцидоза эта организация нарушается», — пояснила старший автор исследования Бриджит Хоган.

Многие вопросы остаются открытыми, включая механизм контроля переключения клеток Клара в реснитчатые и поиск стволовых клеток, дающих начало альвеолам.