来自果蝇的关于性激素在干细胞控制中的关键作用的新线索

在首次探讨性激素对肠道干细胞影响作用的研究中，科学家概述了一种与人类类固醇激素在结构和功能上相似的类固醇性激素如何极大地改变肠道干细胞的行为方式，最终影响这一关键器官的总体结构和功能。作者发现，蜕皮激素，一种由果蝇产生的类固醇激素，刺激肠道干细胞生长，导致雌性果蝇的肠道体积变大，并引发其他关键变化。该研究还提供了一种机制来解释肠干细胞在正常肠道功能中的性别特异性作用。此外，该研究还提供了肠道激素可能加速肿瘤发展的证据。犹他大学(U of U)亨茨曼癌症研究所(HCI)和德国癌症研究中心(DKFZ)联合报道的研究结果今天发表在该杂志上自然．

HCI干细胞生物学家、U of U肿瘤科学教授Bruce Edgar博士与DKFZ部门负责人、海德堡大学教授Aurelio Teleman博士共同领导了这项工作。他们询问性激素是否会影响肠干细胞繁殖和促进肠道生长的能力。“我的实验室和世界各地的许多其他实验室已经研究了果蝇的肠道一段时间，以更好地了解它们是如何干的细胞都是受监管的，”埃德加说。“我们知道男性和女性果蝇它们的肠道表现出差异——例如，女性的肠道比男性的肠道大，女性比男性更容易患肠道肿瘤——但我们不知道为什么。”这项研究为这些差异以及它们是如何产生的提供了重要的见解。

埃德加和特勒曼的研究小组发现了一种性别特异性的蜕皮激素激素可以极大地改变一个器官中干细胞的生长特性，值得注意的是，这个器官并不直接参与生殖。他们发现，这些变化会影响整个器官的结构和功能。他们发现，将雄性果蝇置于蜕皮素中，会使它们原本分裂缓慢的干细胞分裂得和雌性果蝇一样快，从而导致雄性果蝇的肠道也能生长。这就说明了极限之分的差别干细胞在雄性和雌性果蝇中，激素的循环水平是不同的。

这一过程在雌性果蝇的一生中既有好处也有坏处。最初，雌性体内更多的蜕皮激素有助于进化上关键的繁殖过程。它能促进肠道扩张，促进营养吸收，从而帮助苍蝇产更多的蛋。但在生命的后期，卵巢产生的蜕皮激素最终会导致肠道功能障碍，通过创造一个有利于肿瘤生长的环境来缩短雌性果蝇的寿命。虽然人类不产生蜕皮激素，但他们确实有相关的类固醇激素，如雌激素、孕激素和睾酮，它们具有类似的作用机制。

的实验工作这项研究主要由萨拉·艾哈迈德(Sara Ahmed)完成，她是埃德加和特勒曼实验室(Zentrum für Molekulare Biologie der Universität海德堡(ZMBH)和DKFZ的联合博士生。艾哈迈德利用各种遗传工具设计了实验，在苍蝇肠道和卵巢中不同类型的细胞中开关基因，这些细胞产生蜕皮激素。艾哈迈德说:“我们的研究提供了确凿的证据，证明性激素会改变非性器官的行为，比如肠道。”她进一步推测，这项研究的长期影响可能包括探索治疗人类癌症的新途径。

根据研究人员的说法，了解类似的干细胞-激素关系是否在人体器官中起作用还需要进一步的研究。他们计划在未来对此进行探索。除了性激素在肠道干细胞行为中发挥的关键作用外，作者认为这项对果蝇的研究可能揭示了一种可能在人类生理学和病理学中发挥作用的新机制。这项研究的见解为越来越多的工作提供了证据，表明非生殖器官癌症(包括结肠癌和胃癌)的发病率在男性和女性中是不同的。