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研究发现肠道干细胞再生机制

日期: 2020-03-06
浏览次数: 538

       人体肠壁深处是肠道干细胞(Intestinal stem cells,ISC),自我更新和损伤修复的源泉,肠道干细胞(ISC)驻留在基底隐窝的组织囊中,在向隐窝顶部迁移的过程中,不断分化成不同的肠粘膜细胞。一旦细胞受损,大约一周就会出现健康的替代品。


       多年以来,科学家一直在争论肠道干细胞的机制。一些人认为,肠道会保留大量的ISC,以补充前线ISC的丢失。另一观点认为,ISC会首先分化形成更专业的子代细胞,当ISC受到损害时,子代细胞通过“去分化”重新转化为ISC。


       近日,来自Dana-Farber癌症研究所的科学家发表了一项新研究,为第二种假说提供了支持。他们发现ISC及其子细胞之间有着密切联系,在正常情况下,ISC分化为子细胞,如果ISC丢失,子细胞会逆转该过程,进而形成ISC。相关研究结果发表在《Cell Stem Cell》杂志上。


研究发现肠道干细胞再生机制

肠道干细胞。图片来源:Sam Ogden


       在这项研究中,为了确定这种“ISC反弹”是来自于ISC储备库,还是由于子细胞的去分化过程,研究人员进行了一种延时实验,他们用他莫昔芬刺激ISC细胞使其产生荧光信号。48个小时之后,研究人员将细胞固定并进行观察,如果子细胞确实存在去分化现象,那么此后产生的任何ISC细胞都会发荧光。实验结果表明ISC确实存在去分化的现象。


       这一发现表明,肠道干细胞的恢复完全是通过去分化过程完成的,而不需要备用的ISC。利用这一发现,研究人员还能够实时捕获去分化过程。当细胞开始去分化时,它们会开启一个基因,该基因可以通过实验室技术进行分离和收集。通过这个过程,研究人员能够沿去分化的连续过程捕获细胞。


       尽管科学家已经能够使用实验室技术将多种分化的细胞转化为干细胞,但这一研究表明,去分化还是恢复肠道受损干细胞的主要手段。目前,科学家尚不清楚其他器官和组织中的细胞是否具有这种能力,但仍是一个开放的研究途径。研究人员表示,接下来他们将继续研究子细胞如何接收去分化信号,亦或是如何知道干细胞需要更换。



资讯出处:

[1]Kazutaka Murata,Unmesh Jadhav,et al.Ascl2-Dependent Cell Dedifferentiation Drives Regeneration of Ablated Intestinal Stem Cells[J].Cell Stem Cell,2020,(2).

[2]Dana-Farber Cancer Institute.Scientists solve long-debated puzzle of how the intestine heals itself[N].Medical Press,2020-02-20.


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