Spezialisierten Lungenzellen erscheinen sehr früh in der Entwicklung: Fetale Signalwege bieten können künftige Ziele für die Behandlung von Verletzungen der Lunge

Spezielle Lungen-Zellen angezeigt werden, in der sich entwickelnde Fötus viel früher als Wissenschaftler bisher angenommen. Eine neue tierexperimentelle Studie berichten, wie die Zellen, die sich in den Alveolen, die winzigen Fächer, in denen der Gasaustausch erfolgt in der Lunge, beginnen Ihre spezielle Rollen sehr früh in der pränatalen Leben. Die Forscher sagen, dass die Untersuchung der fetalen Signalwege aktiv in dieses biologische Ereignis bieten kann Zukunft Möglichkeiten zur Behandlung von Lungen-Schäden, die durch Frühgeburt und anderen Lungen-Verletzungen.

Ein Forscherteam vom Children ‚ s Hospital of Philadelphia (CHOP) und der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania konzentrierte sich auf die grundlegende Funktion der Atmung — den Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid in der key-Zellen, sogenannte alveoläre Typ-1-und Typ-2-Zellen.

Das gleiche Forscherteam zuvor identifizierten eine neue Zelllinie, die in der Lunge von Mäusen und Menschen, die Sie als alveoläre epitheliale Vorläuferzellen. Die neue Studie, diese Woche veröffentlicht in PNAS, verwendet single-cell-RNA-sequencing-Analyse, protein-expressions-Studien und eine neue lineage-tracing-tool zu offenbaren details der frühen Lunge Bildung in einer fötalen Maus-Modell.

„Dieser cell-Spezifikation beginnt erstaunlich früh in der Lunge-Entwicklung, und es schrittweise Samen das vorzeitige Lungen-Alveole während der Fötus – Schwangerschaft,“ sagte ersten Autor David B. Frank, MD, Doktor, ein pädiatrischer Kardiologe bei CHOP und ein Mitglied des Penn Zentrum für Lungen-Biologie und der Penn Herz-Kreislauf-Institut.

Frank war ein co-Leiter dieser Studie, in Zusammenarbeit mit Edward E. Morrisey, PhD, Direktor der Penn Center für Lungen-Biologie, und Rajan Jain, MD, assistant professor der Kardiovaskulären Medizin an der Penn.

Die Ermittler interessiert sind, in der Entzifferung der Grundlagen von, wie Zellen bilden Ihre Identität im wesentlichen, warum eine Zelle wird zu einer Lungen-Zelle im Gegensatz zu einem Herz-Zelle. Insbesondere das Verständnis, wie die Lungen-Formen ist wichtig, da viele Babys zu früh geboren haben, schlecht ausgebildeten Organe. „Was wir gefunden ist, dass Lungenkrebs-Zellen nehmen über Ihren beabsichtigten Schicksal viel früher als erwartet, das ist ein entscheidender Schritt in Richtung der Lage, um die Entwicklung neuer Therapeutika“, sagte Jain.

Alveoläre Zellen mit ähnlichen Eigenschaften in Mäusen und Menschen: ähnlich wie die zugrunde liegenden Gene, Proteine und Signalanlagen, so dass die biologischen Mechanismen gefunden, die in der aktuellen Studie relevant sind, wie diese Zellen arbeiten in Mensch, obwohl follow-up Forschungsbedarf zur weiteren Untersuchung dieser Mechanismen.

Die aktuelle Studie ergab, dass die Spezifikation der alveolaren Zellen beginnt gleichzeitig mit early lung Bildung, wie Zellen im sich entwickelnden embryo beginnt sich zu bewegen auseinander und verzweigen sich in spezialisierten Strukturen wie Atemwege und Alveolen. Viele Lungen-Zellen, sich zu verpflichten, eine „Zelle Schicksale,“ Ihre speziellen Rollen, während die Verzweigung Morphogenese, die Auftritt, bevor die Bildung des sac-förmige Struktur, wird die Lungen-Alveole.

„Die frühe Anwesenheit dieser speziellen alveolaren Zellen könnte der Grund für die Tatsache, dass eine Minderheit von extrem früh geborene menschliche Babys überleben auch mit unterentwickelten Lungen,“ sagte Frank. Er fügte hinzu, dass, weil viele andere Organsysteme in Ergänzung zu den pulmonalen system bleiben unterentwickelt extrem Frühgeborenen, die Morbidität und Mortalität weiterhin hoch sind in solchen Fällen.

Das research-team plant, weiter zu erforschen, wie Ihre Ergebnisse könnten schließlich dazu beitragen, zukünftige Behandlungen. Besseres Verständnis der Lungen-Entwicklung könnte dazu führen, dass potenzielle Werkzeuge in der regenerativen Medizin, vielleicht auch durch die Manipulation von Schlüssel-Signalwegen oder Roman Progenitorzellen Ziele, zu wachsen, neue Lungengewebe nach der Verletzung von Frühchen oder von erworbenen Lungenerkrankungen.

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