干細胞月光保護胃免受細菌侵入

我們的粘膜表面經(jīng)常暴露于許多細菌物種，其中一些可以誘導宿主細胞中的DNA損傷。通常這仍然是無關緊要的，因為粘膜的快速更新意味著受損的細胞在數(shù)天內(nèi)脫落。然而，如果持續(xù)產(chǎn)生新替代細胞的長壽干細胞受到損害，它可能導致癌癥的發(fā)展。馬克斯普朗克感染生物學研究所和柏林Charité-Universitätsmedizin的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，胃干細胞庫確實不只是分裂產(chǎn)生新的子細胞，而是他們可以分泌抗菌分子來積極保護干細胞生態(tài)位抵抗細菌。

研究小組研究了胃病原體幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)的感染情況，幽門螺桿菌是一種長期定居在世界一半人口胃部的細菌，并且已知會導致胃癌。Charité的Michael Sigal曾與Thomas F. Meyer的Max Planck團隊一起領導這項研究，他之前表明，這種細菌不僅可以在胃上皮表面定植，而且可以深入到胃腺的基部，干細胞駐留。

響應于感染，潛在結締組織的基質(zhì)細胞產(chǎn)生增加量的稱為R-spondin的因子，其增強所謂的Wnt途徑的活性 - 所述Wnt途徑是各種組織中干細胞更新的幾乎普遍的驅(qū)動因素。作為回應，干細胞增加其周轉，導致增生，粘膜襯里增厚，這是胃炎患者的典型特征。

干細胞亞群

盡管研究小組發(fā)現(xiàn)R-spondin導致定植細菌數(shù)量下降，但他們并不相信單獨增加的組織更新是造成這種情況的原因。他們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，腺體底部的干細胞亞群對R-spondin沒有反應，并且營養(yǎng)額增加。相反，這個群體分化成分泌細胞并開始產(chǎn)生和釋放抗菌肽進入腺體 - 從而保護他們自己的利基免受細菌攻擊。當團隊增強胃基質(zhì)細胞產(chǎn)生R-spondin的能力時，干細胞產(chǎn)生更多的抗菌肽感染后，胃腺完全清除了細菌。這表明在干細胞生態(tài)位中產(chǎn)生的抗菌化合物是非常有效的。

根據(jù)Meyer的說法，這些發(fā)現(xiàn)為我們?nèi)找嬲J識到粘膜上皮本身代表一個極其重要的免疫防御位點增加了重要的作用。“胃粘膜的干細胞生態(tài)位 - 可能還有許多其他組織 - 具有保護自身免受細菌入侵的作用。這可能是維持成體干細胞遺傳完整性的重要機制。”

該發(fā)現(xiàn)也可能對其他胃腸道疾病具有重要意義，例如Morbus Crohn，其被認為是由正常上皮屏障功能的失敗引起的。在這里，干細胞室也可能具有控制抗微生物劑產(chǎn)生的能力。“如果這種抗菌藥物可以用作識別這種保護性防御受損的患者的標記物，將會產(chǎn)生巨大的臨床益處，”Sigal補充說。此外，該團隊將繼續(xù)研究受損的上皮防御可能以何種方式在致癌過程中發(fā)揮作用。