【Cell子刊】肠道是如何进行自我替换和修复的？

为了在吸收所需营养的同时充当抵御病原体的强大屏障，肠道内壁必须保持每天再生。在肠道内常驻的干细胞则负责满足这种持续修复和补充的需要，但每个干细胞的工作皆需符合肠道的整体状况和当前需求。干细胞错误的工作决策和运作不协调可能会引发肠道疾病和癌症。探索干细胞是如何协调工作的，能为肠道修复提供更深入的了解。

洛克菲勒基金会的科学家们发表了一项新的研究，他们发现干细胞能够整合周围环境的线索，并通过其附近的脉管网络协调它们在组织中的行为。而其中有一个关键成员——淋巴管，这种运输免疫细胞和从组织中排出液体的细血管，它能够作为一种信号中枢，与干细胞沟通以调节其活动。在淋巴管的分子引导下，干细胞产生子细胞来重新填充肠粘膜或自我更新来补充干细胞储备。

这一发现发表在《Cell Stem Cell》杂志上，它提供了有关主要肠道成分的新见解，这些成分的通讯中断可能会导致肠道疾病，如炎症性肠病。 Elaine Fuchs实验室的临床学者Rachel Niec说:“治疗这些疾病的关键在于我们需要弄清在这个生态系统中谁与谁是连接的，以及我们该如何重置这些通信网络。”

DOI:https://doi.org/10.1016/j.stem.2022.05.007

隐窝中的通讯

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肠隐窝（intestinal crypt）是小肠上皮在绒毛根部下陷至固有层而形成的管状腺，位于肠内壁密集排列的凹痕底部。而肠干细胞常驻的位置就在隐窝中，它们可能会完成自我更新并继续停留在隐窝中，或者分化成特化细胞，然后迁移出隐窝，补充肠道内壁。Fuchs实验室的研究生Marina Schernthanner说:“为了了解干细胞如何平衡自我更新和分化，我们需要更完整的隐窝生态位图。”

为了更清楚地观察隐窝，研究小组使用了一套技术来放大隐窝。这项技术运用了单细胞和空间转录组学，这让他们能够识别特定位置的细胞类型，并研究它们的信号分子。结果显示，淋巴毛细管与隐窝中的干细胞形成密切联系，以此产生了许多已知的对干细胞功能重要的蛋白质。

“隐藏人物”REELIN蛋白质

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而其中有一种以前从未被重视的蛋白质，叫做REELIN，它是调节淋巴细胞和干细胞之间通信的首选蛋白。研究人员进行了一些实验，他们在实验室中培养了肠道类器官，并控制培养物中REELIN的数量。与此同时，研究人员还设计了小鼠模型，从基因上抑制REELIN在小鼠中的含量。最终发现REELIN竟然直接控制着肠道干细胞的再生行为。

淋巴系统参与干细胞功能是一个相对新的概念。Fuchs研究小组之前的一项名为干细胞驱动的淋巴重塑协调组织再生（Stem cell—driven lymphatic remodeling coordinates tissue regeneration）的研究表示，淋巴管也与皮肤干细胞密切相关，并在头发再生中发挥关键作用。在那篇研究里，毛囊干细胞向毛细淋巴管发出信号，通过控制与淋巴管的相互作用，干细胞能够在组织中同步毛发再生。Niec说:“这表明淋巴可能是干细胞龛的一个保守特征，而它们与干细胞的关系可能是围绕每个组织的需要而‘量身定制’的。”（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://phys.org/news/2022-07-intestine.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。