Клітини альвеол у мишей відновлювали ушкоджений епітелій бронхіол
У дослідах на мишах клітини альвеол II типу відновлювали ушкоджений епітелій бронхіол і формували клубні та війчасті клітини.
Дослідники показали на мишах, що альвеолярні клітини II типу (AT2) здатні залишати альвеоли, переміщуватися до ушкоджених бронхіол і перетворюватися на клітини епітелію дихальних шляхів. Зокрема, вони давали початок секреторним клубним клітинам і війчастим клітинам, які входять до складу бронхіолярного епітелію.
Про результати дослідження повідомляє Nature. Автори застосували генетичні системи мічення, щоб відстежити саме AT2-клітини та відокремити їх від інших популяцій, які також беруть участь у відновленні легень.
Міграція за межі альвеол
У моделі ушкодження бронхіол дифтерійним токсином дослідники видаляли клітини, що експресують SCGB1A1, зокрема клубні клітини та бронхоальвеолярні стовбурові клітини. Через чотири тижні після ушкодження мічені AT2-клітини виявили у бронхіолах. Вони формували клубні клітини, а також клітини з маркерами AT1, війчастих клітин і недиференційованих AT2-клітин.
За підрахунками авторів, 77,42% нових клубних клітин у цій моделі походили від AT2-клітин. Клітини переміщувалися переважно через зону переходу між бронхіолою та альвеолярною протокою. Дослідники також зафіксували додатковий шлях через канали в стінці бронхіол.
Результати в іншій моделі ушкодження
В іншому експерименті на мишах ушкодження бронхіол викликали нафталіном. Через чотири тижні 42,93% відновлених клубних клітин мали походження від AT2-клітин. У цій моделі переміщення відбувалося через ділянку бронхоальвеолярного переходу, без утворення каналів у бронхіолярній стінці.
Автори встановили, що для такого відновлення потрібні міграція, опосередкована інтегрином β1, і сигнальний шлях Notch, який визначає подальшу спеціалізацію клітин. Після ушкодження імунні клітини виділяли білок SPP1, що спрямовував AT2-клітини до бронхіол, а залишкові війчасті клітини активували Notch-сигналінг і сприяли перетворенню AT2-клітин на клубні.
Різні джерела регенерації
Дослідження також показало, що базальні клітини переважно відновлювали епітелій проксимальних дихальних шляхів, зокрема трахеї. Нейроендокринні клітини дали лише невелику частку клубних клітин у дистальних бронхіолах — 4,59%. Таким чином, у використаних моделях AT2-клітини стали основним джерелом відновлення клубних клітин у дистальних відділах бронхіол.
