Cell Stem Cell:利用肠道类器官成功确定在暴露于引起腹泻的细菌毒素后,调节电解质和水平衡的特定肠道细胞 |
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来源:100医药网 2025-02-28 11:52
利用细胞类型特异性报告类器官和CRISPR介导的基因修饰,研究团队发现Notch信号通路和一种名为SPIB的主调节因子对这些细胞的发育至关重要。来自荷兰胡布勒支研究所类器官小组的研究人员发现,特定的肠道细胞BEST4/CA7+细胞调节电解质和水平衡,以应对引起腹泻的细菌毒素。他们的研究结果表明当暴露于细胞因子干扰素- (IFN )时,这些肠道细胞的数量会大大增加,为治疗策略提供了一种有前景的靶点。相关研究结果发表在Cell Stem Cell期刊上。
在肠道中,多种细胞类型协同作用以保持电解质和水的平衡。细菌感染会破坏这种平衡,导致腹泻。然而,目前尚不清楚哪些细胞主要受到这些毒素的影响。
论文第一作者Daisong Wang说, 在这项研究中,我们研究了最近发现的BEST4/CA7+细胞,这是肠道内壁中一种特定类型的高度表达CFTR的细胞,其中CFBEST4/CA7+细胞TR是一种实现电解质平衡的重要离子通道
了解BEST4/CA7+细胞如何发育
虽然研究人员之前已经发现了BEST4/CA7+细胞的存在,但由于缺乏研究模型,它们的发育和功能尚不清楚。Wang 和他的同事们通过在培养皿中培养人类肠道类器官,即微型器官状结构,克服了这一点。他们使用这些类器官来实验评估BEST4/CA7+细胞对各种特定信号的反应。
Wang 指出: 利用细胞类型特异性报告类器官和CRISPR介导的基因修饰,我们发现Notch信号通路和一种名为SPIB的主调节因子对这些细胞的发育至关重要。
该团队之前观察到,当离子通道CFTR被激活时,肠道类器官会肿胀。Wang 解释说: 然而,我们发现缺乏BEST4/CA7+细胞的肠道类器官没有出现这种肿胀,这证实了这些细胞在控制体液平衡方面的重要作用。 这表明BEST4/CA7+细胞是腹泻的关键靶点。
针对IFN 反应的意外生长
Wang 团队随后添加了一种名为IFN 的I型因子,该因子在细菌感染期间存在。他们观察到尽管这些细胞只代表肠道内壁的一小部分,但时在暴露于IFN 的肠道类器官中。
这是首次在人类肠道中鉴定出I型免疫反应细胞类型,而BEST4/CA7+细胞的显著生长突显了它们在免疫中的作用。另一方面,当用一种名为雷帕霉素(rapamycin)的药物处理时,这些细胞的数量减少了。这可能表明一种有前景的药理学策略,可以自然调节BEST4/CA7+细胞的数量。
这项研究提供的新见解不仅深化了人们对肠道生物学的理解,也为治疗策略打开了新的大门。Wang 指出: 将BEST4/CA7+细胞确定为细菌毒素的主要靶标,可能使我们能够通过改变BEST4/CA7+细胞的数量或靶向其细胞内功能机制,更有效地控制液体释放。
虽然这些初步的实验室结果很有希望,但需要进一步的研究来确定这些策略在现实世界应用中的有效性。( 100yiyao.com)
参考资料:
Daisong Wang et al, Interferon-responsive intestinal BEST4/CA7+ cells are targets of bacterial diarrheal toxins, Cell Stem Cell (2025). DOI: 10.1016/j.stem.2025.02.003.
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