血液和干细胞之间的复杂信号传导控制着果蝇肠道的再生

   日期:2019-01-11     浏览:44    评论:0    
核心提示:拥有一个健康的肠道很可能依赖于维持免疫细胞和肠内干细胞之间复杂的信号传递舞蹈。巴克研究所(Buck Institute)的科学家们正在报

拥有一个健康的肠道很可能依赖于维持免疫细胞和肠内干细胞之间复杂的信号传递舞蹈。巴克研究所(Buck Institute)的科学家们正在报告一项重大的新发现,即这些复杂的相互作用如何控制细菌感染后的肠道再生。这是一种舞蹈,可以确保在经历挑战后进行修复,但在老化的果蝇中也会出错——因此这项工作为研究与年龄相关的人类疾病的潜在原因提供了重要的新线索,比如肠易激综合症、肠道渗漏和结肠直肠癌。

“我们已经解剖了一个非常复杂的信号相互作用,”资深科学家兼巴克学院海因里希·贾斯帕博士说。“通过这样做,我们明确地确立了免疫系统在启动再生过程和关闭再生过程中的作用——这些活动对维持组织稳态至关重要。”
Jasper实验室的研究人员在5月25日的《自然细胞生物学》(Nature Cell Biology)网络版上发表文章称,巨噬细胞样血细胞(构成苍蝇的细胞免疫系统)在受损后进入果蝇的肠道。血细胞分泌生长因子Dpp (BMP的同源物,具有许多功能,包括控制正常细胞的移动性、分化和侵袭性),通过激活干细胞中的特定受体启动再生过程。有趣的是,干细胞在再生过程中通过打开其他与Dpp相关的受体,将它们的反应切换到Dpp,而Dpp反过来又指示干细胞回到静止或安静的状态。贾斯帕说,这是一种平衡的行为,既允许愈合,又防止细胞过度增殖,这可能会导致癌前发育不良。“在损伤诱导的再生过程中,细胞相互作用的时间序列才刚刚开始被理解,”Jasper说。“这些相互作用的适当时机可能是保持肠道健康的关键。”
贾斯帕说,衰老使干细胞更难在增殖和静止之间转换,而苍蝇与人类的肠道功能类似,也会受到与年龄有关的肠道功能失调的困扰。贾斯珀说,当苍蝇很年轻他们能够抵御感染和修复组织,但损伤累积效应的一生——信号出错,造成损失和干细胞长期激活,导致炎症和发育不良,使动物更容易感染和功能障碍。贾斯帕说:“这是另一个经典的例子,说明‘年轻时对我们有益,年老时对我们不利’。”“当我们考虑干预时,我们需要找到最佳时机。我们希望促进干细胞的修复和再生,而不是让这些反应长期被激活。
“在这种情况下,我们已经确定了巨噬细胞样细胞在感染和衰老过程中影响组织稳态的作用,”Jasper说。“巨噬细胞显然是许多年龄相关性疾病的目标——我们需要更好地了解它们的功能。这是这一进程中的一个重要步骤。”

 
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