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干細胞之家 - 中國干細胞行業門戶第一站 干細胞之家論壇 干細胞隨筆 《Cell》揭秘:干細胞如何找到歸家之路(ZT)
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《Cell》揭秘:干細胞如何找到歸家之路(ZT) [復制鏈接]

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發表于 2019-4-12 15:17 |只看該作者 |倒序瀏覽 |打印
 “媽媽,我們的腸干細胞來自于何處?”當然,這不大可能是一個幼兒園的兒童會問的問題,但它卻確實是進化生物學家們想知道的事情。0 G# Y- t- i. U1 S1 ]9 Q

) y. C' I" |5 w/ S5 K. q  腸絨毛是排列在小腸上,負責吸收營養物質的微小、指狀突起。成體腸干細胞就定位在我們腸絨毛的基底部。在那里,干細胞不斷地大量生成新的腸細胞來替代被腐蝕性消化液破壞的細胞。4 P- }+ _# A- f" K; l
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  研究人員想知道的是:這些干細胞是何時及如何出現在正確的地方,從而完成它們的工作的?& @  [: m* ^- @* }, X5 n

6 e$ f& G! c/ w9 S5 `! O. Q  由于小鼠和雞的腸道形成與我們人類相似,研究小組選擇了它們來開展研究。研究人員發現起初整個腸道內膜都具有干細胞特性。隨著胚胎的發育,除了少數細胞其他所有的都會喪失這種潛能。0 C9 ]1 y% h7 n

& J- \* {1 ^- }7 B- {# e- C  哈佛醫學院Cliff Tabin實驗室研究生Amy Shyer說:“我們的結果由此支持了這一理論:成體干細胞是胚胎中更為普遍的細胞池的殘余物。”. S3 C2 s1 q) K: @7 l
: J% q) Z9 Z# D& z7 A) }
  談及這些細胞會被限制在絨毛基底部(隱窩)的原因,研究人員認為是發育腸道的結構決定了哪些細胞會接收到來自相鄰組織的信號——“停止成為干細胞”。
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  在進入發育階段的大約2周內,小腸由最初的光滑管道,開始形成如山一般的曲折,這些曲折最終會變成絨毛。峰頂的細胞暴露在抑制干細胞特性的信號下,山谷的細胞則接收不到這些信號。
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" C( ]- w5 M$ f& p/ }# s1 D/ c  Shyer說:“這打開了一道新的概念之門。在胚胎發育過程中腸道、皮膚、肺臟和其他器官的組織一開始是一致相同的,但隨后需要建立一些具有規則模式的區域,它們或許利用了這些自然的結構變化來發送信號指定了局部的細胞命運。”' U( S' _1 g$ ^; k1 S

0 I2 c  d1 J9 U  論文的資深作者、哈佛醫學院遺傳學系主任、遺傳學教授Tabin說:“除了發育腸道,在胚胎的許多其他部位有可能也利用了這一強大的機制。”! i" `. j+ V$ F8 e* f
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  該研究小組將他們的結果發布在《細胞》(Cell)雜志上。$ J' l5 u3 T. e# r* @5 |: ]

. ~" ~% ^% ?: ~) N4 A2 j$ y  Tabin說:“盡管干細胞的作用及維持機制研究取得了一些巨大的進展,卻很少有人關注隨著胚胎發育干細胞池是如何分配到正確的位置的。”! {0 e- M8 @2 f' @$ r
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  “這項研究在充分研究的腸干細胞背景下,提供了有關這一問題的一些初步見解,腸干細胞對于腸道更新至關重要,因此是胃腸道癌癥的一個關鍵靶標。”
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# F5 m+ g* ~4 w) f2 }$ y  研究小組沒有期望這些研究結果會很快轉化至臨床。Shyer、Tabin和同事們主要是想更多地了解我們及其其他生物的身體形成和發揮功能的機制。& H1 q: S* Y. e% S( B5 `" f9 l, N( `$ n
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  不過他們的研究發現或許有一天也可以被應用于操控組織,或是在腸干細胞進入超速之時來對抗癌癥。- U. w! M) `( v* Q; F

1 R0 C& V$ d& D6 O  Shyer說:“對于我們組織的一些最基本的方面我們并不了解。要想在實驗室中潛在操控這些事物,或是當這一程序存在某些錯誤時更好地修復它們,我真的認為像這一類的研究將幫助我們更好地掌握組織構建的發生機制。”0 c" V* o7 d9 _% r; m( \, M
& T: p- Y6 v. |) {2 c, b1 M
  Shyer說:“找到像這樣的一些事物進行自組織的地方,可以幫助到我們。如果我們想構建出腸道,將干細胞放置好,我們不需要向每個干細胞下達去往何處的指令。自然已經將這樣的指令添加到了程序中。”) f6 _& K% {' a; P
. R; U3 E' h, s4 s7 J& G7 {' ?5 k
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