干细胞还能抗菌抗癌!Nature子刊报道

【字体: 时间:2019年06月27日 来源:生物通

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  来自柏林查利特大学和马克斯普朗克感染生物学研究所的最新发现:干细胞不仅是组织再生的关键参与者,而且能够直接对抗细菌。

  

来自柏林查利特大学和马克斯普朗克感染生物学研究所的最新发现:干细胞不仅是组织再生的关键参与者,而且能够直接对抗细菌。

该研究描述了人类胃部幽门螺杆菌感染期间发生的情况。胃干细胞通过积极对抗细菌保护自己免受可能的癌症损害。这项研究的结果发表在Nature Cell Biology杂志上。

世界上大约50%的人口已经感染了幽门螺杆菌,这种细菌是胃癌最重要的危险因素。它定植于胃上皮并能引起上皮细胞的DNA损伤。由于大多数受影响的细胞非常短命,能在几天之内被替换掉,所以这种损伤不太可能产生严重的后果。然而,如果细菌攻击干细胞,其影响可能更严重,因为干细胞的寿命更长。

胃干细胞位于胃腺深处,主要功能是生产替换胃表面粘膜细胞的子细胞,如果这些干细胞的DNA被幽门螺杆菌破坏了,就可能导致胃癌的发生。

从事这项新研究的研究人员证明,胃干细胞采取了有效的措施来抵御细菌。“我们的动物模型使我们观察到干细胞向周围环境释放一种叫做Intelectin 1的蛋白质,”该文章的第一作者,柏林查利特大学临床医师Michael Sigal博士说。“Intelectin 1与幽门螺杆菌表面结合,导致细菌聚集在一起。这阻止了它们进入胃腺腔并破坏位于那里的干细胞。”

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Intelectin 1的产生由信号分子R-spondin 3触发,以前R-spondin被证明可以刺激干细胞增殖。一旦机体识别出幽门螺杆菌引起的损伤,R-spondin 3的分泌就会增加。这项研究的通讯作者,马克斯普朗克感染生物学研究所所长Thomas Meyer教授总结了研究人员的发现,他说:“人体通过释放刺激胃干细胞增殖和促进组织再生的信号分子对幽门螺杆菌感染作出反应。同样的信使分子也会使邻近的胃干细胞释放抗菌蛋白,从而有效地保护干细胞生态位免受病原体的侵袭。这种机制使身体能够预防更严重的感染后果,如胃溃疡和胃癌。”

“我们希望利用我们的发现来鉴定被幽门螺杆菌感染的患者,他们的这种保护机制是有缺陷的,”Sigal补充说。“我们的想法是为这些人提供特别的治疗方案。” 研究人员怀疑,由于慢性幽门螺杆菌感染,这些患者患胃癌的风险特别高。因此,他们计划进一步研究干细胞保护机制与癌症发展之间的联系——不仅在胃内,而是在整个胃肠道。

原文检索:Sigal M et al., R-spondin-3 induces secretory, antimicrobial Lgr5+ cells in the stomach. Nat Cell Biol. 2019 Jun 24. doi: 10.1038/s41556-019-0339-9

(生物通:伍松)

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