干细胞生态位,每天100亿个结肠细胞

干细胞生态位,每天100亿个结肠细胞
在具有正常干细胞生态位的小鼠中,大肠由大量绒毛和隐窝组成。资料来源:乌兹赫大学Bahar Degirmenci

苏黎世大学的研究人员已经发现了结肠干细胞生态位的身份。该生态位由激活邻近肠上皮干细胞的特殊细胞组成,并负责其持续更新。没有激活信号,上皮细胞就会坏死。如果它不断被激活,癌症就会发展到早期阶段。这一发现有助于提高我们对肠癌和炎症的理解。

人的肠道会不断自我更新。仅在结肠——胃肠道的最后1.5米——就有100亿个上皮细胞每天都被替换。肠道是形成小肠和大肠内衬的细胞层,负责吸收营养物质。再生过程是由它们存在于上皮细胞(隐窝)的小褶皱中,在那里它们与其他细胞接触,产生驱动再生所需的信号。维持干细胞的关键激活信号被称为“Wnt”。

结肠干细胞没有信号就会死亡

包括来自分子生命科学研究所的Konrad Basler在内的一组UZH研究人员现在已经发现了负责向干细胞提供激活信号的细胞。这些所谓的胶质1阳性细胞围绕上皮细胞隐窝,从而形成干细胞生态位。科学家们在小鼠身上进行了研究,证明这些细胞在肠上皮细胞的形成和修复中起着至关重要的作用。“如果gli1阳性细胞被消除或无法分泌Wnt蛋白,激活信号就会丢失。因此,结肠的干细胞和上皮细胞将会死亡,有机体也会死亡,”Basler说。

长期持续的激活会导致结肠癌

当干细胞被驱使不断分裂时,肠上皮平衡调节的重要性也变得显而易见。如果Wnt信号被过度刺激,干细胞就会以不受控制的方式分裂。“Wnt信号通路突变的小鼠会患上息肉后来发展,”分子生物学家补充道。人类也是如此。

干细胞生态位,每天100亿个结肠细胞
在没有功能干细胞生态位的小鼠中,大肠的绒毛和隐窝会丢失。资料来源:乌兹赫大学Bahar Degirmenci

小生境细胞也负责组织修复

在进一步的测试中,研究人员检查了干细胞生态位中细胞对结肠炎症反应的行为。在这种情况下,会有更多都比健康的动物少。因此,对新细胞的需求更大,因为组织不仅要维持,还要修复。研究人员观察到,在结肠炎症反应中,gli1阳性细胞的数量显著增加。“因此,我们发现的这些细胞不仅对健康生物体至关重要,而且在修复受损生物体时也至关重要Basler说。因此,结肠干细胞生态位的发现和描述与一系列肠道疾病相关,从炎症到肠道疾病

干细胞生态位,每天100亿个结肠细胞
大肠干细胞生态位中gli1阳性细胞的示意图(底部绿色)。资料来源:乌兹赫大学Bahar Degirmenci

进一步探索

这一切都与(干细胞)社区有关

更多信息:Bahar Degirmenci等人,表达gli1的间充质细胞形成了结肠干细胞必不可少的分泌wnt的生态位,自然(2018)。DOI: 10.1038 / s41586 - 018 - 0190 - 3
期刊信息: 自然

所提供的苏黎世大学
引用:每天100亿个结肠细胞的干细胞利基(2018年6月6日)检索于2022年9月4日从//www.pyrotek-europe.com/news/2018-06-stem-cell-niche-billion-colon-cells.html
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