干细胞生态位,每天100亿个结肠细胞
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100亿个上皮细胞细胞每天都被替换。肠道上皮细胞是形成小肠和大肠内衬的细胞层,负责吸收营养物质。再生过程是由干细胞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结肠癌后来发展,”分子生物学家补充道。人类也是如此。
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,会有更多上皮细胞都比健康的动物少。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肠上皮细胞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,从炎症到肠道疾病癌症.
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