人体干细胞分为内源性干细胞和外源性干细胞两种，可应用于再生医学的干细胞有很多种。内源性组织干细胞在几乎所有组织中均有发现，并在组织维持机能和修复方面起到重要作用。

在肺组织中，目前研究发现克拉拉细胞、基底细胞拥有类似的功能，该类细胞参与了内源性肺损伤后的再生过程，称为“定居前体细胞（ｒesident progenitor cells）”，它们在远端气道分布于气管支气管软骨区域、细支气管的神经上皮小体（neuroepithelial bodies, NEB）和支气管肺泡管结合部[1]。

气道上皮暴露于吸入颗粒物和病原后，可能会出现感染和炎症疾病，如慢性支气管炎、哮喘、慢性阻塞性肺疾病和囊性纤维化等，这些疾病均与气道正常结构改变有关。正常的气道拥有包括基底膜在内的复杂结构，只有快速完整的气道重塑才能保证气道上皮的功能完好。当这些疾病中干细胞功能存在不同程度受损时，便导致了持续的气道上皮破坏[2]。

许多研究都显示，干细胞（主要为间充质干细胞）在特定微环境下能够实现肺组织修复，它们在特定免疫/炎症环境暴露下才能发挥正常作用，并与定居前体细胞共同作用，最终实现显著的组织修复和细胞保护作用。

但在实际操作中，核心问题在于特定的调控微环境，干细胞数量在许多损伤中并不减少，反而有所增加，但炎性环境不利于干细胞发挥正常作用，最终导致干细胞失能，不能完成组织修复功能。

因此，现在研究的关键在于找到调控这些环境的细胞因子，以模拟正常的环境，发挥应有的生物功能。微囊泡（microvesicles, MVs）是目前细胞因子旁分泌的研究热点，各种调节因子在微囊泡的转运下以旁分泌的形式分泌于特定的细胞外环境中。因此，找到调控微囊泡转运的关键点也是创造正常调控环境的一种思路[3]。

除了肺内固有的内源性干细胞外，外源性干细胞也可能被用于参与肺再生，既往有研究显示，胚胎干细胞（embryonic stem cells, ESCs）在特定的培养条件下可向肺泡上皮定向分化。但是目前仍有许多问题有待解决，比如ESCs表达的许多基因在肺内源性干细胞中并没有表达，这些表达差异究竟会带来哪些问题，目前也并不清楚[1]。

内皮前体细胞（endothelial progenitor cells, EPCs）起源于循环中的骨髓分化的血管前体细胞并表达特殊的表面抗原，它们在肺血管重塑中可能起到重要作用，它们可分化为平滑肌细胞，起到血管肌化、内皮增殖和加强血管收缩的作用[4]。

老年、动脉粥样硬化和吸烟都会导致EPCs数量减少，进而加重肺血管损伤。同时，EPCs功能过度活跃也会导致疾病，其在肺动脉高压、肺源性心脏病的发病中都起到一定作用[5]。

再生是组织干细胞在特定环境下的作用，目前对于该过程的具体内容，我们知之甚少，只有充分掌握了“干细胞”这一有力武器的使用知识，才能实现可控的再生医学。

（文/中日医院 王诗尧）

参考⽂献：

[1]Singhal S, Achary S, Mahajan S, et al. Stem cells and lung diseases[J]. Journal of the Association of Physicians of India. 2011,59(7):433-6.

[2]Chistiakov DA. Endogenous and exogenous stem cells: a role in lung repair and use in airway tissue engineering and transplantation[J]. Journal of Biomedical Science. 2010,17(1):1-9.

[3]Bollini S, Gentili C, Tasso R, et al. The regenerative role of the fetal and adult stem cell secretome[J]. Journal of Clinical Medicine. 2013,2(4):302-27.

[4]Tzouvelekis A, Ntolios P, Bouros D. Stem cell treatment for chronic lung diseases[J]. Respiration; international review of thoracic diseases. 2013,85(3):179-92.

[5]Huertas A, Testa U, Riccioni R, et al. Bone marrow-derived progenitors are greatly reduced in patients with severe COPD and low-BMI[J]. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2010,170(1):23-31.