近日，美国梅奥诊所研究人员在肺细胞内发现了一种分子“开关”，它能决定细胞何时专注于组织修复、何时转向对抗感染。这一重要发现可能为慢性肺病的再生疗法开辟道路。这项研究发表于《自然—通讯》。

“令人惊讶的是，这些特殊细胞无法同时执行双重任务。”论文通讯作者、梅奥诊所Douglas G. Brownfield博士表示，“部分细胞负责重建，其他则专注防御。这种分工至关重要。通过揭示控制分工的开关，我们就能开始探索如何在疾病导致功能失调时重建平衡。”

本研究聚焦肺泡Ⅱ型细胞，这类细胞既能守护肺部，又兼具储备干细胞功能。它们既分泌维持肺泡开放的蛋白质以保障呼吸，又能再生肺泡Ⅰ型细胞（覆盖肺表面实现氧气交换的扁平细胞）。

新形成的肺泡Ⅱ型细胞（红色标记）与肺泡Ⅰ型细胞（绿色标记）对肺部修复至关重要。图片来源：Annika Utoft

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科学界早已发现，在肺纤维化、慢性阻塞性肺病及COVID-19等严重病毒感染中，肺泡Ⅱ型细胞常丧失正常再生能力，但其背后的机制始终成谜。

通过单细胞测序、先进成像技术和肺损伤临床前模型，研究团队追踪了肺泡Ⅱ型细胞的“生命历程”。他们发现新生肺泡Ⅱ型细胞在诞生后1~2周内保持可塑性，随后才永久定型。

这一关键转变由涉及PRC2、C/EBPα和DLK1三种调控因子的分子回路控制。其中C/EBPα如同制动器，抑制细胞的干细胞特性。成年肺泡Ⅱ型细胞必须解除这种制动才能实现损伤后再生。

该分子开关同时决定着肺泡Ⅱ型细胞选择组织修复还是抗感染任务，这种双重角色解释了为何感染会延缓慢性肺病康复。

“肺部修复不仅需要激活机制，更要解除限制细胞发挥干细胞功能的制动装置。”Brownfield解释道，“我们发现了其中一种制动器及其调控修复时机的机制。”

该发现为再生医学开辟了新路径。例如，精准调节C/EBPα活性的药物可帮助肺泡Ⅱ型细胞更有效重建肺组织，或减轻肺纤维化等疾病的瘢痕形成。

“这项研究让我们离激活肺部自然修复机制更近一步，为目前仅能延缓的疾病提供了预防或逆转的希望。”Brownfield表示。

该研究还可通过检测肺泡Ⅱ型细胞是否被“锁定”在某种状态而丧失再生能力，帮助医生识别早期病变。此类见解有望催生新型生物标志物，在肺病最易治疗的初期阶段实现诊断。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-64224-1