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腸道細胞如何再生

2020-02-25 10:25來源:生物谷

腸干細胞(ISC)是存在于被稱為“隱窩”的腸道組織囊中,它是人體腸道細胞自我更新和損傷修復的源泉。


多年以來,科學家們一直在爭論ISC分化的機制。一些人認為,腸道會保留大量的ISC,以補充前線ISC的丟失。其他人則認為,ISC會首先分化形成更專業的子代細胞,當ISC受到損害時,子代細胞通過“去分化”重新轉化為ISC。


Dana-Farber癌癥研究所的科學家們進行的一項新研究為第二種假說提供了支持。根據最近在《Cell Stem Cell》雜志上發表的一項研究,作者發現ISC及其子細胞之間有著密切聯系:在正常情況下,ISC分化為子細胞,如果ISC丟失,子細胞會逆轉該過程,進而形成ISC。


    

該研究的資深作者,布萊根婦女醫院的Ramesh Shivdasani博士說:“我們的發現表明,腸道干細胞的恢復完全是通過去分化過程完成的,而不需要備用的ISC。”


利用這一發現,研究人員還能夠實時捕獲去分化過程。 Shivdasani解釋說,當細胞開始去分化時,它們會開啟一個基因,該基因可以通過實驗室技術進行分離和收集。通過這個過程,研究人員能夠沿去分化的連續過程捕獲細胞。


腸道是人體僅有的三個具有細胞“新陳代謝”的組織之一,另外兩個包括皮膚組織和血液組織。ISC的主要特征之一是它們對輻射極度敏感。例如,暴露于高水平放射性(以核塵埃形式)元素中時,人們可能會遭受嚴重的腸道損害,但在一周左右之后,患者的腸道通常會隨著其ISC水平反彈而康復。


為了確定這種“ISC反彈”是來自于ISC儲備庫,還是由于子細胞的去分化過程。Shivdasani和他的合作者進行了一種延時實驗。他們用他莫昔芬刺激ISC細胞使其產生熒光信號。48個小時之后,作者將細胞固定并進行觀察。如果子細胞確實存在去分化現象,那么此后產生的任何ISC細胞都會發熒光。實驗結果表明ISC確實存在去分化的現象。