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科学家发现每天产生100亿肠细胞的干细胞巢
2018-06-13 15:31来源:生物谷

来自苏黎世大学(UZH)的研究人员已经找到了结肠中的干细胞巢结构。这个结构由特殊的细胞组成,可以激活邻近小肠上皮的干细胞,同时负责维持干细胞的持续更新。如果没有这个激活信号,上皮会被破坏,但是如果持续激活,就会产生早期肿瘤,这项发现有助于提高我们对肠癌和炎症的认识。



人类的小肠通常会自己更新。仅仅是结肠——消化道最后的1.5米——中每天就有100亿个上皮细胞被替换掉。肠道上皮细胞是一层形成小肠和大肠表皮的细胞,负责吸收营养。再生过程由干细胞驱使,这些干细胞位于上皮(隐窝)的小褶皱中,在这些地方干细胞与其他产生驱使再生需要的信号的细胞相互接触。而这个维持干细胞的关键激活信号叫做Wnt信号。

这组来自UZH的研究人员现在找到了提供这些干细胞激活信号的细胞。这些所谓的Gli1阳性细胞围绕在上皮的褶皱周围,因此形成了干细胞巢。科学家们在小鼠身上进行的研究发现这些细胞在小肠上皮形成和修复过程中发挥着关键作用。“如果Gli1阳性细胞被清除或者无法分泌Wnt蛋白,那么激活信号就会消失,造成的结果就是结肠干细胞和上皮损坏,小鼠死亡。”Basler说道。

由于干细胞会持续分裂,因此小肠上皮的调节稳态显得至关重要。如果Wnt信号过度激活,干细胞就会分裂失控。“Wnt信号通路突变的小鼠产生了息肉,这最终变成了结肠癌。” Basler说道。这在人类身上也是一样的。

在接下来的研究中,研究人员测试了干细胞巢中细胞对结肠炎症的反应。在这种情况下,小鼠丧失了更多的上皮细胞,因此需要更多的新细胞,因为组织不仅需要更新,还需要修复。研究人员发现炎症结肠中Gli1阳性细胞的数量显著增加。“我们发现的这些细胞不仅对健康生物体是必需的,同时在修复损伤肠道的过程中也发挥关键作用。”Basler说道。因此这项发现与一系列肠道疾病都相关,包括炎症和癌症等。