肺泡上皮由肺泡I型上皮细胞（Lung alveolar type I cells, AT1）和肺泡II型上皮细胞（AT2）组成。 AT1具有扁平的形状，覆盖肺泡表面积的约95％，它们对于肺部的气体交换功能至关重要。AT2是立方形的，它们占据肺泡表面积的5％。 AT2具有多种功能，例如产生表面活性物质，调节肺部免疫功能等。此外，AT2也作为干细胞来修复受损的上皮细胞。该功能基于它们能够自我复制扩增并且还可以分化成为AT1。肺泡上皮的修复对于急性肺损伤，急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等患者非常重要【1】。然而上皮修复所需的信号传导机制仍然不明确。
Notch信号传导系统在调节发育和组织再生过程中的细胞扩增和分化具有关键作用【2】。然而，Notch在AT2介导的肺泡上皮修复中的作用尚不明确。
近日，伊利诺伊大学芝加哥分校刘裕如团队在 Cell Reports 上发表文章Dlk1-Mediated Temporal Regulation of Notch Signaling Is Required for Differentiation of Alveolar Type II to Type I Cells during Repair，研究者利用铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）诱导的小鼠肺炎作为动物模型，研究了Notch信号通路在调节AT2到AT1分化中的作用，发现非经典Notch配体Dlk1在肺损伤后控制Notch信号传导并且促进AT2到AT1转化以及肺泡上皮的修复，提示Dlk1和Notch信号系统可以作为促进肺泡上皮修复的潜在治疗靶点。
研究者发现Notch信号在肺泡修复早期在AT2中被激活，但在Notch激活达到峰值后，在修复晚期却被Dlk1抑制。 如果AT2缺乏Dlk1，则会导致AT2中的Notch信号持续激活， 这样AT2就不能向AT1分化， 导致肺泡修复不完全。这种Dlk1缺失的AT2则会停滞在一个介于AT1和AT2之间的中间状态。因此，Dlk1的表达导致Notch信号在一定时间点上被精确地抑制和调控， 这种精确的调控对于AT2到AT1的分化和肺泡的修复是必须的。
参考文献
1. Matthay, M.A., Ware, L.B., and Zimmerman, G.A. (2012). The acute respiratory distress syndrome. J. Clin. Invest. 122, 2731–2740.
2. Liu, J., Sato, C., Cerletti, M., and Wagers, A. (2010). Notch signaling in the regulation of stem cell self-renewal and differentiation. Curr. Top. Dev. Biol. 92, 367–409.
首页
