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器官形成决定其生理功能，其大小控制是生命发育的核心科学问题，然而决定器官生长的细胞与分子机制仍未充分阐明。2025年10月30日，广州实验室-广州医科大学呼吸疾病全国重点实验室冉丕鑫联合殷文广团队在Nature Communications期刊发表题为《Interplay of ECM organization, ROCK signaling, and cell polarity drives mesothelium formation and lung growth》的研究论文。该研究发现了脏胸膜（mesothelium）在控制肺脏大小中的关键作用，系统阐述了细胞外基质（ECM）组装、机械力信号与细胞极性三者互作协同驱动肺脏生长的机制。该发现为理解肺体积控制提供了新视角，也为肺发育缺陷相关疾病干预提供了新理论依据。
肺周围被来源于中胚层的单层脏胸膜（也称间皮）包裹。脏胸膜与肺实质机械连接分散肺内机械应力促进肺泡与支气管通畅；另一方面脏胸膜通过分泌生物大分子还可润滑肺表面保护组织免受磨损。研究人员通过基因组遗传学筛选鉴定了一个此前功能少有研究的ECM蛋白FREM2，该蛋白富集于脏胸膜，其突变小鼠表现出显著的肺体积缩小。进一步人群研究发现FREM2同样富集于发育期脏胸膜，且纳入的5例FREM2突变患者均表现为肺体积减小，显示其功能保守性。
值得注意的是，Frem2的功能不仅局限于肺，研究者还发现Frem2突变同样引起内脏器官心脏和胃生长受限与外膜结构的破坏。这一跨器官跨物种的作用显示该机制具有广泛的器官发育适用性。
该研究有别于以往器官发育专注内部信号与营养限制的作用模式，创新提出一种外围性的“ECM组装—机械力信号—细胞极性反馈环路”模型，揭示了肺发育过程中结构与力学平衡在决定器官生长中的主导作用。该模型拓展了对肺发育不全（Pulmonary Hypoplasia）病理的认识，也为相关疾病干预策略制定提供了新依据。
该研究由广州实验室-广州医科大学呼吸疾病全国重点实验室冉丕鑫课题组与殷文广课题组联合完成。广州医科大学博士生刘欣媛和中山大学中山眼科中心林冰莹博士为本文共同第一作者，冉丕鑫教授和殷文广教授为该论文共同通讯作者。该研究同时得到中山大学中山眼科中心黄丹平教授、广州医科大学附属第一医院周玉民教授及广州市妇女儿童医疗中心李乐教授团队大力支持。中国科学院上海分子细胞卓越创新中心隋鹏飞研究员也对本研究提出宝贵意见。
来源 南山呼吸
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