肺在比较复杂的环境中工作，其中氧浓度不断变化，因此组织中的缺氧、高氧可能导致机体中产生压力，同时细胞能够对该变化的特定过程产生响应，特别是循环过程中的氧分压、吸入的空气必须确保能够进行合适的细胞应答响应，保持组织处于稳定状态。有鉴于此，马萨诸塞州总医院Jayaraj Rajagopal等报道了气道基底干细胞（airway basal stem cell）在缺氧过程中的响应，如何让孤立性神经内分泌细胞表达旁分泌信号（paracrine signal）改善老鼠的气道再生。通过这些数据说明了该过程中的复杂机理，说明了受伤后如何调控组织氧的变化。辛辛那提大学医学院William Zacharias等对该工作的重要性进行总结和评述。
本文要点：
（1）
Shivaraju等首先将老鼠长期暴露于8 %的O2气氛（~60 mmHg）中，该含量会导致系统性缺氧。对于缺氧细胞能够激发多重细胞机制，产生对转录，蛋白稳态、代谢、产生能量等过程的变化。线粒体（Mitochondria）是缺氧过程中关键性的传感作用，在电子传输过程中合成反应性氧物种，在细胞缺氧过程中能够进行累积。
（2）
缺氧能够导致脯氨酰羟化酶结构域蛋白（PHDs）激活缺氧诱导因子HIF（hypoxia-inducible factor）和转录过程。当氧含量处于正常水平，PHD结合在HIFα亚单元上，促进泛素化及降解过程；当处于缺氧条件中，HIFα能够和HIF1β形成异二聚体，从而激发缺氧过程中的基因表达，增殖和凋亡、分化、血管生成和运动等平衡。这些氧传感器在严重的缺氧过程中激发（＜25 mmHg）。当长期处于缺氧条件中，能够发生坏死或凋亡细胞死亡等发生，导致组织受伤。
（3）
Shivaraju等说明了孤立性神经上皮细胞（solitary neuroepithelial cell）在缺氧条件中的扩大，分泌降钙素基因相关肽Ⅰ（CGRP），随后作用在其他气道细胞中促进修复。CGRP受体在缺氧起到上皮中反应上调，促进再生过程。
参考文献
William Zacharias, Detecting oxygen changes in the lungs, Science 2021, 371 (6524), 32-33
DOI: 10.1126/science.abf4473
https://science.sciencemag.org/content/371/6524/32
