人類腸道內的梳狀細胞作為再生性幹細胞

핵심 개념

人類腸道內的梳狀細胞具有再生性幹細胞的特性,能夠在腸道受損後快速增殖並產生所有腸上皮細胞類型。

초록

本研究結合分析人類原發性腸道切除材料和腸道器官培養,發現人類腸道內存在四種不同的梳狀細胞狀態,其中兩種與小鼠對應。研究表明,梳狀細胞的發育依賴於Wnt配體的存在,並且在白介素-4(IL-4)和白介素-13(IL-13)暴露下,梳狀細胞數量會快速增加,這與之前在小鼠中的發現一致。這是通過現有梳狀細胞的增殖,而不是由幹細胞新生成。事實上,增殖性梳狀細胞在人類胎兒和成人腸道中都有出現。單個成熟的增殖性梳狀細胞可以形成包含所有腸上皮細胞類型的器官培養物。與幹細胞和祖細胞不同,人類梳狀細胞能夠在輻射損傷後存活,並保持產生所有其他上皮細胞類型的能力。因此,缺乏梳狀細胞的器官培養物無法從輻射誘導的損傷中恢復。因此,梳狀細胞代表了人類腸道中一種受損誘導的備用幹細胞庫。

통계

人類腸道內存在四種不同的梳狀細胞狀態。
梳狀細胞的發育依賴於Wnt配體的存在。
在白介素-4(IL-4)和白介素-13(IL-13)暴露下,梳狀細胞數量會快速增加。
單個成熟的增殖性梳狀細胞可以形成包含所有腸上皮細胞類型的器官培養物。
缺乏梳狀細胞的器官培養物無法從輻射誘導的損傷中恢復。

인용구

"梳狀細胞代表了人類腸道中一種受損誘導的備用幹細胞庫。"
"與幹細胞和祖細胞不同,人類梳狀細胞能夠在輻射損傷後存活,並保持產生所有其他上皮細胞類型的能力。"

핵심 통찰 요약

Tuft cells act as regenerative stem cells in the human intestine - Nature

by Lulu Huang,J... 게시일 www.nature.com 10-02-2024

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07952-6

더 깊은 질문

梳狀細胞在腸道再生過程中的具體作用機制是什麼?

梳狀細胞在腸道再生過程中扮演著重要的角色，具體作用機制主要包括以下幾個方面。首先，梳狀細胞的發展依賴於Wnt配體的存在，這些配體促進了梳狀細胞的增殖和分化。其次，當腸道受到損傷或炎症刺激（如IL-4和IL-13的暴露）時，梳狀細胞的數量會迅速增加，這是通過已有的梳狀細胞的增殖來實現的，而非從幹細胞的去新生生成。這一過程表明，梳狀細胞在腸道的再生中具有重要的儲備幹細胞功能。此外，梳狀細胞在遭受輻射損傷後仍能存活，並且能夠生成所有其他腸道上皮細胞類型，這使得它們在腸道的修復和再生中具有關鍵作用。總之，梳狀細胞作為一種損傷誘導的儲備幹細胞池，能夠在腸道受損後迅速啟動再生過程。

如何利用梳狀細胞的特性來開發新的腸道再生治療方法?

利用梳狀細胞的特性來開發新的腸道再生治療方法，可以從以下幾個方向進行探索。首先，研究者可以針對Wnt信號通路進行干預，通過調節Wnt配體的表達來促進梳狀細胞的增殖和功能，從而加速腸道的再生過程。其次，開發針對IL-4和IL-13的治療策略，利用這些細胞因子來刺激梳狀細胞的增生，進一步增強腸道的修復能力。此外，基於梳狀細胞的幹細胞特性，可以考慮將其用於細胞療法，通過提取和擴增梳狀細胞，然後將其移植到受損的腸道中，以促進再生和修復。最後，研究梳狀細胞在腸道微環境中的作用，探索如何通過調整腸道微生物組來支持梳狀細胞的功能，進一步提升腸道的再生潛力。

梳狀細胞在其他器官中是否也具有類似的再生性幹細胞功能?

目前的研究主要集中在腸道的梳狀細胞，但有初步證據表明，梳狀細胞在其他器官中也可能具有類似的再生性幹細胞功能。例如，在呼吸道和消化道的某些部位，梳狀細胞被發現與組織修復和再生有關。這些細胞可能在應對損傷和炎症時，通過增殖和分化來支持上皮的再生。然而，具體的機制和功能仍需進一步研究，以確定梳狀細胞在不同器官中的角色及其潛在的臨床應用。因此，未來的研究應該著重於探索梳狀細胞在其他器官中的再生能力，並評估其作為再生性幹細胞的潛力。