生物谷Bioon.com 讯 美国圣弗朗西斯科市加利福尼亚大学心血管研究所的Michael A.Matthay 和Jae W.Lee博士领导的研究小组在《生物化学》杂志上发表论文称他们的研究证实来源于病患骨髓的干细胞有治疗急性肺损伤的潜力，并揭示了骨髓干细胞修复损伤肺细胞的机理。
“我们发现这些干细胞能够大量分泌一种蛋白，形成一道屏障阻止液体及其他物质进入肺泡。”UCSF麻醉系副教授Lee说道：“我们乐观地认为将有希望进入到临床试验中”。
过去几十年以来，科学家们利用骨髓固有的再生特性治疗血液相关疾病患者，不久前利用骨髓干细胞修复损伤组织的研究开始受到关注。骨髓中有两种干细胞。一种是造血干细胞可基于免疫系统的需要生成红细胞和白细胞。Matthay 和 Lee研究的是另一种骨髓干细胞――间充质干细胞。虽然间充质细胞也可生成血细胞，最令科学家们感兴趣的是它能够分化为各种成熟细胞，形成人体各种组织器官。Lee认为在过去的几年里，由于干细胞在基于细胞治疗方面的临床应用，其生物学机理越来越受到大家的关注。
临床很多疾病例如肺炎和败血症均可引起急性肺损伤，有时可发展为更严重的病症――急性呼吸窘迫综合征，严重的通气/血流比例失调最终导致器官衰竭。健康肺组织中的肺泡在呼吸时吸入氧气，呼出二氧化碳。肺泡上皮细胞起着重要的屏障作用，保证特异物质的进出，维持气体交换平衡。炎症导致的损伤或感染可使肺泡上皮通透性增加，从而肺泡中渗入并积聚大量的致死性物质例如液体和细胞。尽管急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征的研究被广泛开展，患者的死亡率仍然很高，大约在40%左右。试验研究中治疗肺损伤的药理学方法还未有效地运用到临床治疗中。
“当前的治疗方法主要是支持治疗，因此需要引入新的治疗方法” 共同作者Arne P. Neyrinck认为。
这个研究团队在实验室构建了非健康肺组织模型即通过培育人类肺泡上皮细胞，再以化学方法引起炎症，进而观察骨髓干细胞如何改变这种状况。“我们导入间充质干细胞，它产生了大量的血管生成素1（1angiopoietin-1）在炎症损伤后可抑制肺泡上皮通透性增加。”文章的第一作者说道。
研究者们认为他们的研究第一次证实了间充质干细胞修复肺泡上皮细胞的机制，他们期待着临床试验证实这种方法可以有效地防治重症患者呼吸衰竭。
生物谷推荐原文出处：
JBC doi: 10.1074/jbc.M110.119917
Allogeneic Human Mesenchymal Stem Cells Restore Epithelial Protein Permeability in Cultured Human Alveolar Type II Cells by Secretion of Angiopoietin-1*?
Xiaohui Fang?, Arne P. Neyrinck?, Michael A. Matthay?§? and Jae W. Lee??,1
From the ?The Cardiovascular Research Institute, the §Department of Medicine, and the ?Department of Anesthesiology, University of California, San Francisco, California 94143
Acute lung injury is characterized by injury to the lung epithelium that leads to impaired resolution of pulmonary edema and also facilitates accumulation of protein-rich edema fluid and inflammatory cells in the distal airspaces of the lung. Recent in vivo and in vitro studies suggest that mesenchymal stem cells (MSC) may have therapeutic value for the treatment of acute lung injury. Here we tested the ability of human allogeneic mesenchymal stem cells to restore epithelial permeability to protein across primary cultures of polarized human alveolar epithelial type II cells after an inflammatory insult. Alveolar epithelial type II cells were grown on a Transwell plate with an air-liquid interface and injured by cytomix, a combination of IL-1β, TNFα, and IFNγ. Protein permeability measured by 131I-labeled albumin flux was increased by 5-fold over 24 h after cytokine-induced injury. Co-culture of human MSC restored type II cell epithelial permeability to protein to control levels. Using siRNA knockdown of potential paracrine soluble factors, we found that angiopoietin-1 secretion was responsible for this beneficial effect in part by preventing actin stress fiber formation and claudin 18 disorganization through suppression of NFκB activity. This study provides novel evidence for a beneficial effect of MSC on alveolar epithelial permeability to protein.
