费城儿童医院 (CHOP) 和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员已经确定了一种细胞途径，可以用天然药物靶向刺激肺组织再生，这对于多发性肺损伤的恢复是必要的。今天发表在《自然细胞生物学》上的研究结果可能会为肺部疾病患者提供更好的治疗方法，包括由 COVID-19 引起的急性呼吸窘迫综合征 (ARDS)。
“利用尖端技术，包括全基因组和单细胞分析，我们已经确定了参与肺组织再生的特定细胞途径，并找到了一种可以增强这一过程的药物，”资深作者、医学博士 G. Scott Worthen 说。 CHOP 新生儿科的医师兼科学家，也是 Penn-CHOP 肺生物学研究所的成员。“这些发现提供了精确目标的确定，从而可以合理开发针对由 COVID-19 和其他疾病引起的肺部疾病的治疗干预措施。”
肺炎、流感和 ARDS 等疾病(COVID-19 的已知并发症之一)可能会损害肺部气囊内壁，即肺泡上皮，它会阻止氧气从肺部进入血液，并可能导致至死。患有 ARDS 的 COVID-19 患者病情危重，迄今为止，尚未开发出专门用于治疗 COVID-19 患者 ARDS 的药物。了解哪些遗传靶点和途径参与上皮组织再生对于开发针对 ARDS 和类似疾病的有效疗法至关重要。
先前的研究表明，II 型肺泡肺细胞 (AT2) 是参与肺修复的重要细胞，通过自我更新和转分化为 I 型肺泡肺细胞 (AT1)，促进肺气囊和附近毛细血管之间的气体交换。然而在这项研究之前，尚不清楚疾病相关损伤后 AT2 细胞的基因可及性发生了哪些变化以促进修复，以及再生 AT2 细胞如何影响与附近间充质细胞的相互作用，这在组织修复中也很重要。
研究小组利用全基因组分析评估了肺损伤后 AT2 的变化，这种变化打开了细胞内的染色体，使特定的基因可用于细胞的运作。然后，研究人员对 AT2 细胞和间充质细胞进行单细胞分析，以更好地了解这两种细胞类型在损伤期间如何相互作用以及涉及哪些细胞信号通路。这两种方法汇聚在一条途径上，其中一种名为 STAT3 的转录因子增加了脑源性神经营养因子(BDNF)的表达，从而增加了肺组织的再生。
在进一步分析该通路时，研究人员发现了一种称为 7,8-二氢黄酮 (7,8-DHF) 的天然化合物，它靶向该通路中的受体，刺激并加速多种肺损伤小鼠模型的肺组织修复。
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