决定胃组织干细胞干性的三个基因的鉴定

人体由大约60万亿个细胞组成，这些细胞每天都在更新，以维持机体组织的内稳态。特别是消化道的细胞在几周内就会完全更新，这是因为每个组织的组织干细胞在提供这些细胞方面发挥着关键作用。组织干细胞在分裂过程中产生分化细胞，在组织发生和损伤恢复等多种现象中发挥着重要作用。它们通过产生相同的细胞(自我更新)或分化成其他类型的细胞来做到这一点。由教授带领的研究团队。金泽大学癌症研究所的村上和巴克揭示了胃组织干细胞表达的存在Lgr5就该基因是胃组织中胃腺基部的一种组织干细胞标记物，其茎干可被Wnt信号抑制(Leushacke M。细胞生物学等。, 2017)。然而，由于在体内进一步详细验证的技术困难，大部分Wnt信号调控的组织干细胞相关分子机制仍然是一个谜。

研究小组研究了Wnt信号依赖性调节胃细胞增殖和自我更新的胞内分子机制组织从小鼠身上建立的类器官干细胞。这些使得Lgr5+胃组织干细胞的可视化成为可能。进一步，利用基因组尺度CRISPR敲除(GeCKO)进行筛选，可任意产生各种功能丧失基因，使得胃组织干细胞Wnt信号依赖性的调控分子机制得以阐明。研究小组发现，脑功能的丧失碱性，Bclaf3而且Prkra基因诱导Wnt信号独立的类器官增殖。因为这些基因在小鼠胃组织的分化细胞中表达，而在干细胞中不表达，研究小组推测这些基因可能对组织细胞的干性有负调控作用。进一步的分析表明碱性通过磷酸化Wnt信号调节因子之一的Gsk3β抑制Wnt信号。此外,Bclaf3而且Prkra调节注册家族基因通过抑制上皮白细胞介素11和23的表达，对胃组织干细胞的增殖至关重要。从这些结果来看，碱性，Bclaf3而且Prkra已确定为决定胃组织干细胞干性的基因。

本研究阐明了组织干细胞自我更新和分化的分子机制，在组织内稳态和损伤恢复中起着重要作用。类似的分子机制可能存在于其他组织干细胞中并发挥作用，因为Wnt信号在不同发育阶段的干细胞中被广泛激活。如果调控茎的自我更新和分化，不仅是消化道，肝、肾、胰腺等组织损伤的治疗也将成为可能细胞通过上述调控机制可以在其他组织中验证。本研究的结果为干细胞研究提供了新的见解和技术方法，有望刺激未来再生医学和癌症治疗领域的创新。

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