清华陈晔光Nature子刊发表干细胞研究新发现

来自清华大学生命科学学院、北京大学第三医院的研究人员证实，非平滑肌肌球蛋白(NMII)重链Myh9可通过限制Lgr5+干细胞介导结肠炎诱导的肠上皮细胞损伤。这一重要的研究发现发表在5月13日的《自然通讯》（Nature Communications）。

领导这项研究的是清华大学生命科学学院陈晔光（Ye-Guang Chen）教授，自2002年回国创建分子细胞实验室以来，一直从事细胞信号转导方面的研究，主要利用膜生物学、分子生物学、生物化学、细胞生物学和发育生物学等多学科技术手段研究TGF-β和Wnt信号的调控以及它们在胚胎发育、干细胞自我更新和分化、肿瘤形成和组织纤维化中的作用。在Science、Molecular Cell、Cell Stem Cell、Nature等期刊上发表学术论文110多篇。

近年来，干细胞标志物成为了研究的热点，研究证实Lgr5在人体小肠底部隐窝基底柱状细胞、结肠隐窝、胃腺体底部中均有不同程度的表达。这些地方的Lgr5+干细胞具均有自我更新特性，分别代表了小肠、结肠、胃的长期干细胞。由于Lgr5+干细胞对于肠上皮稳态至关重要，采用一些治疗方法来靶向这些细胞为一些胃肠疾病的治疗带来了希望。

MYH9也叫NMMHCIIA，编码一种非平滑肌肌球蛋白重链Myh9，为六聚肌球蛋白的结构成分，即非平滑肌胞质的结构蛋白，参与平滑肌细胞的收缩，并对其发育起着重要作用。最近，肌球蛋白被报道参与其他许多细胞间的功能，如细胞迁移、粘附、控制细胞的形状和膜的运输，并参与多种细胞信号通路，如与Rho的相互作用。

在这篇文章中，研究人员报告称发现Myh9在硫酸葡聚糖（DSS）处理的小鼠远端结肠的上皮损伤位点累积。肠上皮细胞特异性Myh9单等位基因删除可以减轻DSS诱导的结肠隐窝损伤和急性结肠炎。与之相一致，NMII抑制剂blebbistatin可以提高Lgr5+干细胞的生存，以及Lgr5类器官的生长。机制研究揭示，采用blebbistatin抑制NMII或是Myh9单等位基因删除均可通过Rac1和PAK1来激活Akt，而Akt激活对于Lgr5+细胞生存和多能性至关重要。

这些结果确定了Myh9-Rac1-PAK1-Akt信号通路在维持Lgr5+干细胞中起至关重要的作用。由于blebbistatin可以在体内减轻DSS诱导的结肠炎，及保护Lgr5+结肠干细胞，这些研究结果为胃肠道上皮损伤和一些退行性疾病指出了一种潜在的治疗干预策略。

作者简介：

陈晔光

细胞生物学博士，1983年毕业于江西大学生物系（学士），1986年获得江西大学生物系硕士学位。1988年赴美国福特汉姆大学学习并于1990年获得细胞生物学硕士学位，之后在美国爱因斯坦医学学院继续学习并获得细胞生物学博士学位。在1996年至2000年间，结束求学经历后的陈晔光博士在斯隆 - 凯特琳癌症纪念中心及霍华德•休斯医学研究所做博士后研究助理。2000至2002年间又到美国加州大学河滨分校做助理教授。2002年至今于清华大学生命科学学院任教授职位。

陈晔光教授的研究兴趣及领域为细胞信号转导。利用膜生物学、分子生物学、生物化学、细胞生物学和发育生物学等多学科技术手段研究TGF-β和Wnt信号的调控以及它们在胚胎发育、干细胞自我更新和分化、肿瘤形成和组织纤维化中的作用。

推荐原文摘要：

The non-muscle-myosin-II heavy chain Myh9 mediates colitis-induced epithelium injury by restricting Lgr5+ stem cells

Lgr5+ stem cells are crucial to gut epithelium homeostasis, and therapies targeting these cells hold promise for treatment of gastrointestinal diseases. Here we report that the non-muscle-myosin-II (NMII) heavy chain Myh9 accumulates at epithelial injury sites in mice distal colon treated with dextran sulphate sodium (DSS). Gut-epithelium-specific Myh9 monoallelic deletion alleviates DSS-induced colonic crypt damage and acute colitis. Consistently, the NMII inhibitor blebbistatin can improve the survival of Lgr5+ stem cells and the growth of Lgr5 organoids. Mechanistically, inhibition of NMII by blebbistatin or Myh9 monoallelic deletion activates Akt through Rac1 and PAK1, which is essential for the survival and pluripotency of Lgr5+ cells. These results establish a critical role of the Myh9-Rac1-PAK1-Akt pathway in the maintenance of Lgr5+ stem cells. As blebbistatin can mitigate DSS-induced colitis and preserve Lgr5+ colonic stem cells in vivo, our findings provide a potential therapeutic intervention of gastrointestinal epithelium injury and degenerative diseases.

（转化医学网360zhyx.com）