中国科学家《自然》干细胞文章

近期干细胞研究已经成为生命科学研究领域的一个热点，国内这方面的研究也是成果颇丰，北京生命科学研究所袭荣文实验室今年就发了两篇相关文章（截止10月），最近的一篇发表在《Nature》杂志上。

　　

生物通报道：所谓干细胞，就是在生命的成长和发育中起“主干”作用的细胞，就如同建筑中钢筋泥沙这样的基本材料。干细胞为什么神奇呢？主要在于它能够分化，正是由于其这种特征，干细胞一经发现就受到了科学家们的追捧。近期这项研究已经成为生命科学研究领域的一个热点，国内这方面的研究也是成果颇丰，北京生命科学研究所袭荣文实验室今年就发了两篇相关文章（截止10月），最近的一篇发表在《Nature》杂志上。

袭荣文博士1995毕业于滨州医学院，获临床医药学学士学位，2002获得美国肯塔基州大学生物学博士学位。1998-2002，他在美国肯塔基州大学生物系做助教，助研。2003至2006年间，他在美国思达沃医学研究所做博士后，此后回国成为北京生命科学研究所的研究员。其实验室的研究兴趣之一是理解干细胞自我更新的分子机制。

今年2月，袭荣文实验室有关果蝇生殖干细胞研究的最新发现发表在《Aging Cell》杂志上，主要利用果蝇的卵形成作为一个干细胞模式系统，全面的分析了年龄引起的生殖干细胞的数量及活性，小生境的功能，干细胞内小生境信号通路的活性，卵巢管数目及产卵量等的变化，并通过遗传学方法研究了改变小生境信号因子的分泌量对干细胞活性及产卵量的影响。

这项研究与其它两项研究（Boyle et al, Pan et al, Cell Stem Cell, Vol 2,2007）一起，首次发现了果蝇生殖干细胞小生境的衰老现象，揭示了微环境的改变是干细胞衰老的一个重要机制。

在此基础上，研究人员进一步分析了肠干细胞（multipotent intestinal stem cells）的相关情况，发现环形肌分泌的信号因子维持着肠上皮干细胞的存在并控制着它的活性，并且揭示出这种控制着果蝇肠上皮干细胞自我更新的叫做Wnt信号因子，能够穿越一薄层由细胞外基质组成的基底膜，然后到达干细胞的表面，结合并激活干细胞膜上的受体，随之激活一系列下游成员和转录因子，从而在转录水平上调控基因的表达和干细胞的自我更新。

环形肌一个众所周知的功能就是产生肠蠕动，促进食物的推进。这项研究则发现在果蝇体内环形肌的另外一个重要功能：维持肠上皮干细胞的自我更新。这项发现证明了以果蝇作为一个模式来解析肠道干细胞调控机制的可行性，果蝇在遗传学上的优势将有助于进一步解析肠道干细胞的调节机制及肠道肿瘤等疾病的发生机制。另外也揭示了一个崭新的干细胞小生境结构——环形肌作为小生境细胞并不与肠上皮干细胞直接接触，而是被一层基底膜隔开，干细胞散布在基底膜上，并没有局部区域的聚集。

研究人员认为，识别出果蝇肠干细胞的小生境，以及其自我更新信号有助于对肠稳态调控，以及肿瘤发生的进一步了解。

（生物通：张迪）

附：

袭荣文 博士
北京生命科学研究所研究员
Rongwen Xi, Ph.D.
Assistant Investigator, NIBS, Beijing, China

Phone：[phone]
Fax： [phone]
E-mail：[e-mail]


教育经历

2002
美国肯塔基州大学生物学博士

1998
上海医科大学 理科硕士

1995
滨州医学院 临床医药学学士

工作经历

2003-2006
美国思达沃医学研究所博士后

1998-2002
美国肯塔基州大学生物系助教，助研


研究概述：

本实验室的研究兴趣在于理解干细胞自我更新的分子机制。

成体干细胞有两个重要特性，它可以自我更新，也可以定向分化。它存在于多种组织和器官内，对维持组织细胞的平衡起重要作用。干细胞本身需要接受严格的调控，调控的紊乱可能导致癌症，衰老或退化性疾病的发生。我们的目标就是理解干细胞自我更新和定向分化两种选择的调控网络，这将有助于最终理解干细胞多分化潜能是怎样获得的。

与哺乳动物相比，果蝇的成体干细胞及其所在的微环境的结构相对简单而清晰，但它们的调节机制是相似的。我们希望通过研究果蝇的干细胞调控，为研究哺乳动物和人的干细胞调控及临床干细胞治疗策略提供实验基础和理论依据。

目前我们的工作主要包括三个方面的内容：

1.微环境与干细胞的关系；

2.染色质结构与表观遗传因素对干细胞多能性的作用；

3.干细胞内mRNA翻译调控的机制。

另外，正在进行的遗传突变体筛选将有助于我们发现新的干细胞调节因子。我们还将探索和确立新的成体干细胞系统，并研究它们的调节机制。
 

原文摘要：Paracrine Wingless signalling controls self-renewal of Drosophila intestinal stem cells

In the Drosophila midgut, multipotent intestinal stem cells (ISCs) that are scattered along the epithelial basement membrane maintain tissue homeostasis by their ability to steadily produce daughters that differentiate into either enterocytes or enteroendocrine cells, depending on the levels of Notch activity1, 2, 3. However, the mechanisms controlling ISC self-renewal remain elusive. Here we show that a canonical Wnt signalling pathway controls ISC self-renewal. The ligand Wingless (Wg) is specifically expressed in the circular muscles next to ISCs, separated by a thin layer of basement membrane. Reduced function of wg causes ISC quiescence and differentiation, whereas wg overexpression produces excessive ISC-like cells that express high levels of the Notch ligand, Delta. Clonal analysis shows that the main downstream components of the Wg pathway, including Frizzled, Dishevelled and Armadillo, are autonomously required for ISC self-renewal. Furthermore, epistatic analysis suggests that Notch acts downstream of the Wg pathway and a hierarchy of Wg/Notch signalling pathways controls the balance between self-renewal and differentiation of ISCs. These data suggest that the underlying circular muscle constitutes the ISC niche, which produce Wg signals that act directly on ISCs to promote ISC self-renewal. This study demonstrates markedly conserved mechanisms regulating ISCs from Drosophila to mammals. The identification of the Drosophila ISC niche and the principal self-renewal signal will facilitate further understanding of intestinal homeostasis control and tumorigenesis.