研究人员发现,引起溃疡的细菌会诱导小鼠的胃干细胞生长

幽门螺杆菌
胃镜下胃活检显示幽门螺杆菌感染。来源:维基百科。

引起溃疡的细菌幽门螺杆菌根据斯坦福大学医学院研究人员的一项新研究,可以直接与胃干细胞相互作用,导致细胞分裂更快。

在小鼠身上观察到细胞分裂增加,但这一发现可以解释其中的原因幽门螺旋杆菌是人类胃癌的危险因素,研究人员说。

他们使用3-D显微镜来识别菌落人类内心深处腺体,而且补充胃粘膜。

每两个人中就有一个幽门螺旋杆菌在他们的胃里。它是少数能够在恶劣的酸性环境中生存的生物之一。虽然大多数人仍然没有症状,但在大约15%的感染者中,这种细菌会导致疼痛的溃疡,另有1%的人会导致胃癌,这是全球第三大致命癌症。

虽然感染可以用抗生素成功治疗,但那些患癌症的人往往不知道自己的病情,直到肿瘤大到足以干扰胃功能。儿科、微生物学和免疫学副教授、医学博士Manuel Amieva说:“细菌将酝酿多年,当癌症开始引起症状时可能就太晚了。”bob电竞

Amieva是描述这一发现的论文的高级作者。这篇论文于5月1日在网上发表胃肠病学.第一作者是Michael Sigal,医学博士,前博士后学者。

识别幽门螺旋杆菌的藏身之处

幽门螺旋杆菌长期以来,人们都知道,胃通过覆盖在器官上皮细胞内膜上的保护性粘液来躲避胃酸。细菌直接在上皮细胞表面生长,注入一种叫做CagA的信号蛋白,诱使细胞将营养物质输送到细菌所在的地方。研究人员发现,这种信号蛋白还能刺激干细胞更快地分裂。

上皮细胞的寿命很短,不断被新的细胞所取代,这些新细胞来自于整个胃中微小腺体中的干细胞:干细胞分裂成前体细胞,前体细胞分布在腺体的中部。然后前体细胞产生成熟上皮细胞。

进出腺体的通道很窄:它的直径只有单个腺体的四倍宽幽门螺旋杆菌细胞,并充满粘液。Sigal和Amieva早期在老鼠身上的研究表明,一些幽门螺旋杆菌游进腺体,但不知道细菌是否在那里活跃生长,或者这种行为是否发生在人类身上。有必要进行更系统的研究,但困难在于找到合适的人类胃样本进行成像。虽然胃活检很丰富,但它们提供的是胃表层的浅样本,而忽略了研究人员所需的深层组织。

Amieva说:“你不会想要从头到脚,那样会给病人造成很大的溃疡。”

研究人员想出了从减肥手术中取出的胃组织取样的想法。这些样本来自健康的胃,其中幽门螺旋杆菌不会引起溃疡或癌症。在鉴定被特定菌株感染的组织后幽门螺旋杆菌他们使用共聚焦显微镜重建了四个胃的腺体的三维图像幽门螺旋杆菌.所有四种实验都显示,螺旋形细菌的菌落聚集在腺体的三分之二处,而腺体是快速分裂的前体细胞所在的地方。

出乎意料的是,研究人员在干细胞所在的腺体底部发现了数量较少的细菌菌落。当他们回到他们的小鼠模型时,他们发现大约30%的腺体被幽门螺旋杆菌腺体底部有细菌。

幽门螺旋杆菌影响干细胞

这一意想不到的发现揭示了如何幽门螺旋杆菌会影响细胞癌变癌症被认为是缓慢发展的,因为细胞获得的DNA突变会超越细胞控制,增加细胞增殖。尽管幽门螺旋杆菌已经被证明可以操纵细胞控制,成熟的胃活不到变异的时候。

“一旦它们到达胃表面,这些细胞就能存活大约24小时,”Amieva说。“这很难想象幽门螺旋杆菌对这些细胞做一些会导致癌症的事情。”

但是干细胞的寿命非常长,而且幽门螺旋杆菌感染通常始于儿童时期。因此,细菌有足够的时间相互作用并改变干细胞。

观察一下幽门螺旋杆菌可能会改变干细胞的行为,研究人员转向了发育生物学中使用的小鼠品系。老鼠的干细胞表达荧光标记,这使得科学家能够识别干细胞并追踪它们

感染后两周幽门螺旋杆菌,这些小鼠的腺体明显比未受感染的小鼠更长,炎症也更严重。感染小鼠腺体中的干细胞分裂也更加活跃。研究人员怀疑CagA可能参与其中。为了证实这一假设,他们用幽门螺旋杆菌不能注射CagA,虽然细菌仍然在腺体中定植,但他们观察到炎症和干细胞生长较少。

Richard Peek,医学博士,医学教授没有参与这项研究的范德比尔特大学生物学教授说,这篇论文“很漂亮,几乎是艺术”,通过“使用尖端技术确定胃中的亚种群生态位,这项研究开辟了一个新的研究领域”。


进一步探索

胃细菌会关闭人体的免疫防御系统,从而引发疾病

期刊信息: 胃肠病学

引用:溃疡引起的细菌诱导小鼠的胃干细胞生长,研究人员发现(2015,5月6日)从//www.pyrotek-europe.com/news/2015-05-ulcer-causing-bacteria-stomach-stem-cell.html检索到2022年5月29日
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