让成熟的肠道细胞重编程：首次发现胶原蛋白的重要作用

东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员发现，1型胶原蛋白激活小鼠和人类肠上皮细胞，使其采用炎症和再生表型。这一过程的分子机制可能有助于揭示溃疡性结肠炎和结直肠癌等疾病。

　　

   

   

图片:简化的上皮可塑性展示了I型胶原蛋白如何启动改变上皮的特性    

来源:TMDU干细胞和再生医学中心

东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员发现，肠道损伤部位的胶原沉积会激活小鼠和人类细胞的炎症和再生信号  

 

大多数细胞都有一个相当正常的生命:它们出生，生长，衰老，然后死亡。但在合适的环境下，细胞可以再次从老年人到年轻人。现在，来自日本的研究人员已经发现了一种物理线索，可以引发人类肠道细胞的这种变化。

最近，东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员发现，在肠道的受伤部位，一种叫做胶原蛋白的细胞外物质的积累会刺激细胞重新编程。

当肠道受伤时，炎症反应发生，通常与受伤组织的再生有关。这一过程包括将一些成熟的肠道细胞转化回胎儿样细胞，然后生成新的健康组织来修复受损区域。

该研究的主要作者Sakurako Kobayashi说:“我们之前发现，肠道损伤部位的胶原蛋白沉积促进了小鼠伤口床上的肠道/结肠上皮细胞向胎儿样祖细胞的转化。”“然而，这种情况发生的详细机制，以及这一过程是否也发生在人类身上，尚不清楚。”

为了探索这些问题，研究人员从小鼠和人的肠道细胞中获得了胶原蛋白球，这是在纯化的胶原蛋白中生长的上皮细胞小球。然后，他们评估了这些球体中的基因表达，阐明炎症相关重编程的机制。

资深作者Shiro Yui解释说:“结果表明，胶原蛋白培养诱导了人类和小鼠肠细胞中炎症相关和胎儿样基因的表达。”“正如之前报道的那样，YAP/TAZ-TEAD轴肯定在诱导这种独特的基因表达中起着核心作用，但这一次我们确定了Fra1和RUNX2在这一过程中的协同转录活性，它构建了以纤连蛋白为中心的基因网络”。

重要的是，在人类胶原球中被激活的代表性基因也在溃疡性结肠炎患者肠道炎症区域的组织样本中高度表达。

Kobayashi说:“总的来说，我们的研究结果表明，胶原蛋白对小鼠和人类的炎症和细胞重编程都有重大影响。”

考虑到一些在胶原球中上调的基因也在结直肠癌等情况下过表达，再生级联和结直肠癌发生之间可能存在联系。因此，使用该模型研究细胞命运转换的机制，不仅可以增强我们对炎症如何受细胞外环境影响的理解，还可以增强我们对肠道中其他疾病过程如何发生的理解。

文章标题

Collagen type I-mediated mechanotransduction controls epithelial cell fate conversion during intestinal inflammation