在本周最新上線的多篇《自然》論文中，有兩篇非常有趣的文章。來自波士頓地區(qū)的兩支科研團隊發(fā)現(xiàn)，在肺里面竟有一種我們之前從未發(fā)現(xiàn)的新細胞。而且，它可能與一種嚴重的肺部疾病有關。

這兩支團隊最初的出發(fā)點是一致的——他們想利用先進的“單細胞測序技術”，在呼吸道中分析數(shù)萬個不同細胞的基因表達情況。通過對不同細胞的基因表達模式進行歸納與比對，我們能夠了解呼吸道中不同細胞的組成與分布狀況，這些信息對疾病研究大有裨益。

在分析中，科學家們根據基因表達情況，意外地找到了一類全新的細胞。與其他細胞相比，它們的CFTR基因表達水平顯著更高。在熒光顯微鏡下，人們首次一睹此類細胞的真容。它們看起來很像是青蛙皮膚表面的離子細胞（ionocytes）。因此，研究人員們也簡單地將它們稱為“肺部離子細胞”（pulmonary ionocytes）。

“通過單細胞測序技術，以及將細胞進行對比的努力，我們發(fā)現(xiàn)了之前不知道的細胞，”這兩篇論文中的一位通訊作者Aviv Regev教授說道：“盡管我們對呼吸系統(tǒng)的研究已經有了好幾十年，但這些細胞非常罕見，一直沒有被注意到?！?/p>

我們知道，呼吸道里經常會有黏液產生，呼吸道里的細胞也會不斷將這些黏液清除出去。通過實時成像技術，研究人員們發(fā)現(xiàn)這些肺部離子細胞可能參與了這個過程。

但更關鍵的是，這些細胞表達的CFTR基因吸引了科學家們的注意。早在上世紀80年代，人們就發(fā)現(xiàn)了這個基因編碼的蛋白質能夠參與氯離子在細胞膜兩側的轉運。如果這個基因發(fā)生突變，就會在肺部、胰腺、以及其他器官導致黏液積累。在肺部，這會引起頻繁的呼吸道感染，引發(fā)一系列和囊性纖維化有關的癥狀。而囊性纖維化是一種嚴重的多器官疾病，影響了全球的70000多人。

先前，人們以為CFTR基因在呼吸道中常見的纖毛細胞里表達，但這項研究則推翻了這一假設。后續(xù)研究表明，呼吸道中的絕大部分CFTR蛋白在這些肺部離子細胞里表達，而它們只占所有細胞的1%。

進一步研究則發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型中，倘若干擾這類細胞中的關鍵通路，就會引起囊性纖維化的典型癥狀。這一發(fā)現(xiàn)表明了此類細胞在疾病發(fā)病中的重要角色，也有望讓未來的基因療法有的放矢，更為精準。

“當研究人員們研發(fā)治愈囊性纖維化的新療法時，知道只需要針對1%的細胞，能帶來很多好處，”另一名通訊作者Allon Klein教授說道：“它能改善現(xiàn)有療法，或是協(xié)助開發(fā)新的療法。”

“囊性纖維化是一種被研究得很透徹的疾病，但我們才發(fā)現(xiàn)一種全新的生物學機制，有望讓我們用全新的方法去解決這個疾病，”通訊作者之一Jayaraj Rajagopal教授補充道：“如今，我們已經有了一個描述肺部疾病的新框架?！?生物谷Bioon.com）

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