Forskare vid Mayo Clinic har kartlagt en molekylär krets i alveolära typ 2 lunga celler som hjälper till att avgöra om de återuppbygger vävnad eller bekämpar infektioner. Studien, publicerad 14 oktober 2025 i Nature Communications, föreslår nya vägar för regenerativa tillvägagångssätt vid kroniska lungsjukdomar som pulmonell fibros och KOL.
Alveolära typ 2 (AT2) celler utsöndrar både surfaktantproteiner som håller luftblåsor öppna och fungerar som reserverande stamceller som kan regenerera alveolära typ 1 (AT1) celler, som hanterar gasutbyte. Vid sjukdomar inklusive pulmonell fibros, KOL och allvarliga virusinfektioner som COVID-19 kan AT2-medierad regenerering svikta, vilket komplicerar återhämtningen.
Med hjälp av enkelcellsekvensering, avancerad bildbehandling och prekliniska skademodeller spårade teamet hur AT2-celler förvärvar sin identitet. Forskare rapporterar att nyfödda AT2-celler behåller ödesplastisitet in i ungefär den första perinatala veckan innan de engagerar sig i ett moget tillstånd, vilket smalnar en kritisk fönster för reparation. Arbetet identifierar en tre-delad molekylär krets—PRC2, C/EBPα och DLK1—som tidtagar denna övergång; C/EBPα fungerar som en klämma som undertrycker stamliknande beteende, och att släppa den klemmen behövs för regenerering efter skada, fann författarna.
Samma regulatoriska program verkar också styra om AT2-celler favoriserar vävnadsreparation eller antar ett patogenförsvarande tillstånd, vilket erbjuder en mekanistisk förklaring till varför infektioner kan sakta ner eller blockera återhämtning. “Vi blev förvånade över att upptäcka att dessa specialiserade celler inte kan utföra båda jobben samtidigt”, sa huvudförfattaren Douglas Brownfield, Ph.D. “Vissa engagerar sig i återuppbyggnad, medan andra fokuserar på försvar. Den arbetsfördelningen är essentiell.” Han tillade: “När vi tänker på lungreparation handlar det inte bara om att slå på saker — det handlar om att ta bort klemmorna som normalt hindrar dessa celler från att agera som stamceller. Vi upptäckte en av de klemmorna och hur den tidtagar dessa cellers förmåga att reparera.”
Mayo Clinic noterade att fynden kan informera terapier som syftar till att förstärka lungans naturliga reparationsprogram. Läkemedel som finjusterar C/EBPα-aktivitet kan så småningom hjälpa till att återuppbygga vävnad eller begränsa ärrbildning vid sjukdomar som pulmonell fibros, och arbetet kan hjälpa till att upptäcka tidig sjukdom genom att avslöja när AT2-celler är fast i ett tillstånd. “Denna forskning för oss närmare förmågan att förstärka lungans naturliga reparationsmekanismer, och erbjuder hopp för att förebygga eller vända tillstånd där vi för närvarande bara kan sakta ner progressionen”, sa Brownfield.
Mayo Clinic sa att forskningen stämmer överens med dess Precure-initiativ, fokuserat på tidig sjukdomsdetektion och prevention, och främjar dess Genesis-initiativ, som riktar sig mot prevention av organsvikt och återställning av funktion genom regenerativ medicin.
Studien, ledd av förstaförfattaren Amitoj S. Sawhney med Brownfield som huvudförfattare, publicerades i Nature Communications den 14 oktober 2025 (DOI: 10.1038/s41467-025-64224-1).
