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血细胞和干细胞之间复杂的信号控制了苍蝇肠道细胞的再生
发布时间: 2015-06-23     来源:

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巴克年龄研究所
摘要:
拥有健康的肠道很可能取决于保持免疫细胞和组成肠道的干细胞之间的复杂信号交换。科学家对感染后这些信号交换如何控制肠道再生发表了新的看法。是该信号交换保证了受损后的修复,但在老化的果蝇体内事情也可能出现错误。该项工作为包括和肠易激综合征结肠直肠癌在内的与年龄相关的人类疾病的可能原因提供了重要的新线索。
拥有健康的肠道很可能取决于保持免疫细胞和组成肠道的干细胞之间的复杂信号交换。巴克研究所的科学家现在对细菌感染后这些信号交换如何控制肠道再生发表了新的看法。是该信号交换保证了受损后的修复,但在老化的果蝇体内事情也可能出现错误——于是该项工作为一些与年龄相关的人类疾病,例如肠易激综合症、肠漏和结肠直肠癌,的可能原因提供了重要的新线索。
“我们已经仔细分析了一个非常复杂的信号交换。”巴克教员和资深科学家Heinrich Jasper博士说,“通过这个分析我们现在已经清晰地了解了免疫系统在激发和终止再生进程方面的作用。激发和终止再生进程对于保持组织平衡十分重要。”
在提前发表在5月25日的在线版《自然细胞生物学》的论文中,Jasper实验室的研究员表示类似巨噬细胞的血细胞(该细胞组成了果蝇的细胞免疫系统)在损伤后进入果蝇的肠道。该血细胞能分泌生长因子Dpp(BMP的同系物,有许多功能,包括控制流动性、正常细胞的分化和侵袭性),通过激活干细胞上特定的受体来触发再生进程。但令人痴迷的转折在于,在再生性反应的过程中干细胞会通过激活其他与Dpp相关的受体来改变他们对Dpp的反应,这些受体会指导干细胞回到静止或安静状态。Jasper说允许治疗又防止细胞过度增殖是一种平衡策略,这可以导致癌前期发育不良。“创伤性再生期间细胞相互作用的时间序列才刚刚开始得到理解。”Jasper说,“这些相互作用发生的时机对于保持健康的肠道来说十分重要。”
Jasper说老化使得干细胞在增殖和安静之间的转换变得更加困难,果蝇和人类一样遭受着与年龄相关的肠功能紊乱的折磨。Jasper说果蝇在年轻时能够抵挡感染并修复组织,不过一生积累的损伤仍然会造成损失——信号紊乱,干细胞长期激活,导致炎症和发育不良,这会使得动物更容易感染和产生功能性紊乱。“这是另一个说明随年龄增长,青年时对我们有利的东西会变得不利于我们的经典例子。”Jasper说,“当我们考虑人为干预时,我们要找到正确的切入点。我们希望能够在不使之成为慢性激活的情况下促进细胞修复和再生。”
 “在这种情况下,我们已经弄清了巨噬细胞在影响组织在受感染时和老化过程中的内部稳态方面的作用。”Jasper说,“对于许多与年龄相关的疾病来说,巨噬细胞都是研究的对象——我们需要更好地理解他们的功能。这是必要的一步。”
故事来源:
上述文章来源于巴克年龄研究所提供的资料。备注:材料在内容和长度上有删减。
参考资料:
Arshad Ayyaz, Hongjie Li & Heinrich Jasper. Haemocytes control stem cell activity in the Drosophila intestine. Nature Cell Biology, May 2015 DOI: 10.1038/ncb3174
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