周斌团队 Nature 论文:肺泡 II 型干细胞可跨界迁移修复气道
全员中文署名!周斌团队 Nature 重磅:肺泡干细胞会「跨界」修气道,改写肺再生认知
中国科学院周斌团队在 Nature 发表研究,通过三重遗传示踪系统记录到肺泡 II 型上皮细胞跨过区室边界,沿两条路线迁入细支气管修复气道。肺泡 II 型细胞先进入 CLDN4⁺ 过渡态,再转分化为 club 细胞,纤毛细胞与免疫细胞分别承担指令发出与导航角色。
在肺再生的传统图景里,「修理车间」各管各的:肺泡由 II 型肺泡上皮细胞(AT2)作为长期干细胞看管,它们自我更新、分化为 I 型细胞,并在大量同类被清除后迅速克隆扩增 [1];气道上皮则由基底细胞产生执行黏液纤毛清除功能的管腔细胞来维持 [6]。已知的跨区「沟通窗口」只有细支气管肺泡交界处的支气管肺泡干细胞(BASC),它们对细支气管和肺泡损伤均耐受 [2],后来双重组酶谱系追踪在体内证实其可分化为 club 细胞、纤毛细胞和 I/II 型肺泡细胞 [4]。至于 AT2,其命运被认为锁定在肺泡微环境中——Wnt⁺ 成纤维细胞维持其干性,离开微环境的子细胞只会向 I 型细胞转分化 [3],肺泡成纤维细胞也在稳态中为其提供生态位支持 [5]。也就是说,真正的「肺泡干细胞」素来不被认为会越境进入气道,而这正是新工作所挑战的固有认知。
据报道,中国科学院周斌教授团队于 2026 年 10 月 7 日在 Nature 发表、全员中文署名的论文刷新了这一图景:借助三重遗传示踪系统,他们记录下罕见一幕——肺泡 II 型上皮细胞跨过区室边界,沿两条路线迁入细支气管,先进入 CLDN4⁺ 过渡态,再转分化为 club 细胞,撑起损伤后的气道修复;过程中纤毛细胞负责下达指令,免疫细胞负责导航。
这项结果的分量,在于把肺内跨区修复从「仅限交界处」的剧本拓展到了肺泡实质:不只是交界处的 BASC 具备跨界多向潜能 [2][4],正经的肺泡 II 型细胞本身也能充当气道修复的细胞来源,且过程带有明确的过渡态标志与外来信号的分工。它与近年报道的反向轨迹恰成镜像——2024 年双重组酶顺序谱系追踪研究证实 p63⁺ 祖细胞源自气道分泌细胞,可经不同轨迹分化为 I 型和 II 型肺泡细胞,且 p63 激活是分泌细胞损伤后高效再生肺泡所必需[7][8][9]。两相结合,肺泡与气道之间的跨界修复已在双向被观察到,「肺泡归肺泡干细胞、气道归气道干细胞」的旧观念需要更新。
当然,报道并未说明这种肺泡向气道的跨界修复在人肺中是否同样存在、其相对于气道局部干细胞与交界 BASC 的贡献几何,CLDN4⁺ 过渡态在体内的动态如何,纤毛细胞指令与免疫细胞导航能否被转化为气道损伤的治疗手段——这些都有待后续工作回答。
- 1.Type 2 alveolar cells are stem cells in adult lung · J Clin Invest 2013
- 2.Identification of bronchioalveolar stem cells in normal lung and lung cancer · Cell 2005
- 3.Single-cell Wnt signaling niches maintain stemness of alveolar type 2 cells · Science 2018
- 4.Lung regeneration by multipotent stem cells residing at the bronchioalveolar-duct junction · Nat Genet 2019
- 5.Alveolar fibroblast lineage orchestrates lung inflammation and fibrosis · Nature 2024
- 6.A single-cell atlas of the airway epithelium reveals the CFTR-rich pulmonary ionocyte · Nature 2018
- 7.Alveolar regeneration by airway secretory-cell-derived · sciencedirect.com 2026
- 8.Airway secretory cell-derived p63 + progenitors contribute · biorxiv.org 2026
- 9.Alveolar regeneration by airway secretory-cell-derived · sciencedirect.com 2026
原文用三重遗传示踪记录肺泡 II 型细胞跨区室迁入气道的路径,为肺损伤修复的细胞来源研究提供了活体内可追溯的直接证据。
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