研究人員首次在哮喘患者和正常人身上繪製了人類肺部和呼吸道的組成部分。這項研究由韋康桑格研究所、格羅寧根大學醫學中心、開放目標公司、葛蘭素史克公司和合作者共同完成，揭示了每種細胞類型的特徵，繪製出了人類肺部細胞圖譜的初稿。他們還發現了一種全新的細胞狀態，可以在哮喘患者體內產生粘液。
6月17日發表在《自然醫學》雜誌上的這幅圖揭示了哮喘患者和正常氣道之間的差異，並確定了肺細胞之間是如何相互溝通的。瞭解這些細胞及其信號可能有助於找到治療哮喘的新藥物靶點。
哮喘是一種常見的肺部疾病，會導致呼吸困難，引發咳嗽、氣喘和呼吸短促。它是由肺部輸送空氣的管道腫脹引起的，這使得獲取足夠的氧氣變得困難。2015年，全世界有3.5億多人受到哮喘的影響，目前英國有500多萬人正在接受哮喘治療。
雖然哮喘通常可以通過藥物控制，但它可以引起持續的問題，並有嚴重的、危及生命的哮喘發作的風險。為了開發新的有效藥物，需要更好地瞭解健康肺細胞和哮喘肺的差異。為了探索正常肺和上呼吸道的細胞類型，研究人員使用單細胞技術研究了17個人的樣本。
他們分析了來自鼻腔和肺部三個不同區域的36000多個細胞。這使得研究人員能夠準確地看到每個細胞中哪些基因是活躍的，並識別出特定的細胞類型。然後，研究人員檢測了6名哮喘患者的肺樣本中的不同細胞類型和活動，並將其與正常肺進行比較。他們發現正常肺和哮喘患者的細胞之間存在明顯的差異。
哮喘的一個症狀是粘液分泌過多。然而，並不是所有負責這一過程的細胞都是已知的。研究人員在哮喘患者的肺部發現了一種以前從未見過的新黏液生成細胞——黏液纖毛狀細胞。
威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)和開放靶點組織(Open Targets)的費利佩維埃拉布拉加(Felipe Vieira Braga)博士是這篇論文的第一作者，他說:“我們繪製了一幅詳細的呼吸道解剖圖，繪製了正常人和哮喘患者的第一份人類肺細胞圖譜草稿。”這讓我們對哮喘患者肺部的細胞類型有了更好的定義，也讓我們能夠發現哮喘患者體內產生粘液的全新細胞狀態。”
這項研究揭示了正常肺和哮喘肺之間的巨大差異，在細胞中以及它們之間如何交流。哮喘患者的肺部有更多的炎性Th2細胞，Th2細胞在哮喘中發出絕大多數細胞信號，而正常肺中細胞間的通訊範圍很廣。來自格羅寧根大學醫學中心的資深作者Martijn Nawijn博士說:“我們已經知道炎症性Th2細胞在哮喘中發揮了作用，但直到現在我們才知道這種影響有多大。
在正常人中，各種各樣的細胞相互交流，以保持呼吸道正常運作。但在哮喘患者中，幾乎所有這些相互作用都消失了。在哮喘中，炎症細胞似乎完全控制了呼吸道的通訊，而不是相互作用的網絡。”瞭解哮喘患者肺部的細胞類型以及它們之間的交流方式，可以幫助研究人員尋找新的藥物靶點，阻止細胞對炎症信號做出反應，幫助恢復正常的肺功能。根據圖片顯示，位置對肺細胞很重要。
研究表明，肺不同區域的細胞有非常不同的細胞活動。這對研究藥物靶點和設計藥物試驗具有進一步的意義。劍橋大學韋康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)、開放目標大學(University of Cambridge and Open Targets)的資深作者、人類細胞圖譜組織委員會聯合主席薩拉·泰克曼(Sarah Teichmann)博士說:“作為人類細胞圖譜計劃的一部分，我們已經繪製了第一張完整的肺部細胞圖譜。我們的大規模、開放獲取的數據揭示了不同細胞的活動、它們的通信路徑和位置。肺細胞圖譜將為進一步的肺研究提供巨大的資源，我們希望它將有助於確定哮喘緩解的潛在新的治療目標。”#清風計劃#
更多信息： 人類肺部的細胞普查確定了健康和哮喘中的新細胞狀態，Nature Medicine（2019）。DOI：10.1038 / s41591-019-0468-5，https ：//www.nature.com/articles/s41591-019-0468-5
期刊信息： 自然醫學
