新浪登录
腾讯登录【Cell子刊】最新研究：肠细胞功能并不单一，其功能会发生改变！
| 导读 | 长期以来，人们一直认为肠细胞在形成后，只专注于一种功能，直到死亡。然而，最近的研究表明，这些细胞可以发生变化。Hans Clevers和陈晔光团队的研究人员发现，这些变化是由BMP信号通路驱动的。 |
肠道细胞在其生命过程中会发生变化。BMP信号通路（细胞间重要的通讯机制）似乎是这些变化的驱动因素。这是Hubrecht 研究所的Hans Clevers和清华大学的陈晔光教授在对人类肠道类器官和小鼠进行研究后得出的结论。这项研究于2022年3月1日发表在《Cell Reports》上，题为：“BMP gradient along the intestinal villus axis controls zonated enterocyte and goblet cell states”
肠壁是由不同类型的细胞组成的。例如，一些负责营养的摄取，而另一些则负责产生激素。长期以来，人们一直认为肠细胞在形成后，只专注于一种功能，直到死亡。然而，最近的研究表明，这些细胞可以发生变化。Hans Clevers和陈晔光团队的研究人员发现，这些变化是由BMP信号通路驱动的。
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110438
改变的动力
BMP信号通路是人体众多信号通路之一。信号通路是细胞之间的通信线路:当一个细胞产生蛋白质时，它会给下一个细胞一个信号，然后下一个细胞再产生蛋白质。Joep Beumer，研究人员之一，解释说:“我们知道BMP信号在肠细胞的初始变化中起着重要作用，我们现在的发现是，BMP信号也是这些细胞一生中发生变化的驱动因素。
迁移
肠细胞由位于肠壁凹痕(即隐窝)的干细胞产生。然后这些肠细胞沿着肠绒毛向上迁移。在它们的迁移过程中，它们执行着某种功能，例如吸收营养物质或产生激素。一旦它们到达绒毛顶部，就会死亡。“肠细胞沿着绒毛迁移时，其功能发生了变化。例如，它们在绒毛的下部产生抗菌成分，而在随后的旅程中，它们参与吸收脂肪。” Beumer说。这种细胞功能上的逐渐变化称为分区（zonation）。与此同时，BMP信号通路在隐窝和绒毛下部并不十分活跃，而在绒毛上部变得越来越活跃。
人类类器官
Clevers实验室的科学家们在他们的研究中使用了肠道类器官。这些微小的3D结构可以在实验室中生长，模仿肠道的功能。在这些微型肠道中，研究人员能够模拟低或高BMP信号的条件，类似于沿着肠绒毛改变的环境。利用“单细胞RNA测序”技术，这项技术可以让人们看到哪些基因是活跃的，哪些是不活跃的,他们有一个惊人的发现。Jens Puschhof解释说:“当BMP在类器官中活跃时，这些微型肠道中的细胞与位于绒毛顶部的细胞相同；当BMP不活跃时，类器官中的细胞与位于绒毛下部的细胞相似。换句话说，分区依赖于BMP信号通路。”
研究中使用人类肠道类器官用于模拟BMP信号传导对分化的影响
小鼠模型
在类器官中发现的结果必须在活生物体中得到证实。陈晔光团队的研究人员使用了一种小鼠模型，在该模型中，BMP信号在肠道中可以被关闭。在肠道中BMP信号通路不活跃的小鼠中，肠细胞在从隐窝迁移到绒毛的过程中不再发生变化。“这证实了我们的结论:BMP信号是肠细胞分区背后的驱动因素。”Beumer说。
分区标记（Reg3g，红色;Apoc3， 绿色;Pmp22，紫色）富集于肠绒毛的不同部位（左图）BMP信号传导的丧失（右图）会干扰分区基因表达
方法论的意义
这项研究对使用类器官进行研究具有重要意义。Fjodor Yousef Yengej说:“通常，研究人员会抑制类器官中的BMP信号。虽然这被证明有利于生长，但这样培养的类器官并不能体现肠道的所有功能。”BMP信号的激活需要更多的研究，如脂肪吸收。
代谢疾病的治疗
除了为肠道细胞在其生命中的功能提供这些新的基本见解外，这项研究可能最终有助于开发代谢疾病的新治疗方法。“在某些代谢性疾病中，身体某些部位如肝脏有脂肪堆积，或肠道激素失衡。我们现在知道活跃的BMP信号会刺激脂肪吸收，所以如果我们可以抑制这些患者的BMP信号，我们也可以影响脂肪吸收，”Beumer总结道。虽然针对肠道的BMP抑制剂尚未开发，但将对新陈代谢产生广泛的有益影响。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://medicalxpress.com/news/2022-03-intestinal-cells-functions.html
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
还没有人评论，赶快抢个沙发