Nature子刊解读!迷信家深度解析肠道干细胞自我更新和分解的根本分子机制!

2021年1月22日 讯 /100医药网BIOON/ --近日，一篇登载在国内杂志Nature Cell Biology上题为“Non-canonical Wnt/PCP signaling regulates intestinal stem cell lineage priming towards enteroendocrine and Paneth cell fates”的研讨申报中，来自德国情况安康研讨中间等机构的迷信家们通过研讨解开了肠道干细胞自我更新和分解的分子机制。肠道在调理机体代谢和与多种疾病相关的异常表示上饰演着症结的脚色，比方影响环球数百万人机体安康的瘦削、糖尿病、结肠炎和结直肠癌；通过刺激来自肠道干细胞的特定肠内排泄细胞的造成来晚期靶向作用内排泄功效阻碍或者无望作为一种医治糖尿病的再生医学疗法，基于此，具体说明肠道干细胞系的谱系构造以及调理招募分歧肠道细胞类型的特别旌旗灯号就显得尤为紧张。

为何肠道对机体安康研讨如斯紧张？研讨者Heiko Lickert说道，作为机体的消化和最年夜的内排泄体系，肠道在机体能量的调理和葡萄糖均衡上饰演侧重要脚色，肠道的功效是由专门的细胞来实现的，这些细胞每隔3-4天就会从肠道干细胞中不时发生并更新；比方，所谓的肠道内排泄细胞就能发生20多种分歧的激素，并向年夜脑和胰腺发送旌旗灯号来调理食欲、食品摄取、胃的排空和来自胰腺β细胞的胰岛素排泄。

图片起源：Helmholtz Zentrum München

另外一项紧张的肠道功效是通过所谓的潘氏细胞（Paneth cells）来发扬的，这些细胞可能发生进攻素并维护机体抵挡外来病原体的入侵；是以，肠道功效异常与多种疾病无关这就绝不奇异了，比方慢性炎症、结直肠癌、糖尿病等影响着环球数百万人安康的疾病。文章中，研讨职员深化懂得了肠道干细胞若何继续更新并曩昔所未有的单细胞分辩率不时发生特别的细胞类型，如今研讨职员就可能描写每个肠道细胞的潜在祖细胞群，并且他们指出，每个谱系的肠道干细胞都可能发生单能性的祖细胞。

此外，研讨职员还辨认出了一种特定的肠道干细胞生境旌旗灯号通路（Wnt/planar细胞极性通路），其能调理肠道干细胞的自我更新和谱系决议计划。这一点十分紧张，由于肠道干细胞可能有限更新并维持肠道功效和组织的屏蔽，机体有着6米长的上皮组织，并且天天会发生超过1亿个细胞，此外，这些细胞可能分解为每一种细胞类型，是以，这种自我更新或谱系决议计划进程的失败所招致慢性疾病的危险是相称高的。

应用业余的术语来讲，研讨职员可能描写一种具体的肠道干细胞谱系树，并能辨认出一种新的生境旌旗灯号；为了得到这些突破性的结果，研讨职员应用分歧的申报小鼠谱系，联合全基因组和靶向性的单细胞基因表白阐发，对常见的肠道谱系进行光阴分辩谱系标志，并阐发肠道干细胞的谱系决议计划机制。他们共阐发了6万个肠道细胞，为了阐发这一数据集，研讨职员应用新开辟的机械培训技术自动辨认出了基因表白空间的分支谱系和症结影响因素，相关研讨成果具备普遍的实用性，其关于癌症、炎症、结肠炎、瘦削和糖尿病研讨异样紧张。

末了研讨者Heiko Lickert说道，本文研讨挑战了以后的形式，并推动了深度懂得肠道干细胞自我更新、异质性和谱系招募的进程；如今咱们就能应用根本的常识来绘制出慢性疾病发病时代肠道干细胞谱系分派和分解的改动环境，相关研讨成果或能帮忙咱们通过靶向作用祖细胞来开辟针对特定疾病的疗法，比方再生在疾病停顿进程缺失的特定细胞，或许辨认并根除肠道癌细胞等。（100医药网100yiyao.com）

参考材料：

【1】Bottcher， A.， Büttner， M.， Tritschler， S. et al. . Nat Cell Biol 23， 23–31 (2021). doi：10.1038/s41556-020-00617-2

【2】

by Helmholtz Zentrum München