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干细胞月光保护胃免受细菌侵入

  • 2019-07-04 18:15:48

我们的粘膜表面经常暴露于许多细菌物种,其中一些可以诱导宿主细胞中的DNA损伤。通常这仍然是无关紧要的,因为粘膜的快速更新意味着受损的细胞在数天内脱落。然而,如果持续产生新替代细胞的长寿干细胞受到损害,它可能导致癌症的发展。马克斯普朗克感染生物学研究所和柏林Charité-Universitätsmedizin的研究人员现在已经发现,胃干细胞库确实不只是分裂产生新的子细胞,而是他们可以分泌抗菌分子来积极保护干细胞生态位抵抗细菌。

研究小组研究了胃病原体幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)的感染情况,幽门螺杆菌是一种长期定居在世界一半人口胃部的细菌,并且已知会导致胃癌。Charité的Michael Sigal曾与Thomas F. Meyer的Max Planck团队一起领导这项研究,他之前表明,这种细菌不仅可以在胃上皮表面定植,而且可以深入到胃腺的基部,干细胞驻留。

响应于感染,潜在结缔组织的基质细胞产生增加量的称为R-spondin的因子,其增强所谓的Wnt途径的活性 - 所述Wnt途径是各种组织中干细胞更新的几乎普遍的驱动因素。作为回应,干细胞增加其周转,导致增生,粘膜衬里增厚,这是胃炎患者的典型特征。

干细胞亚群

尽管研究小组发现R-spondin导致定植细菌数量下降,但他们并不相信单独增加的组织更新是造成这种情况的原因。他们现在发现,腺体底部的干细胞亚群对R-spondin没有反应,并且营养额增加。相反,这个群体分化成分泌细胞并开始产生和释放抗菌肽进入腺体 - 从而保护他们自己的利基免受细菌攻击。当团队增强胃基质细胞产生R-spondin的能力时,干细胞产生更多的抗菌肽感染后,胃腺完全清除了细菌。这表明在干细胞生态位中产生的抗菌化合物是非常有效的。

根据Meyer的说法,这些发现为我们日益认识到粘膜上皮本身代表一个极其重要的免疫防御位点增加了重要的作用。“胃粘膜的干细胞生态位 - 可能还有许多其他组织 - 具有保护自身免受细菌入侵的作用。这可能是维持成体干细胞遗传完整性的重要机制。”

该发现也可能对其他胃肠道疾病具有重要意义,例如Morbus Crohn,其被认为是由正常上皮屏障功能的失败引起的。在这里,干细胞室也可能具有控制抗微生物剂产生的能力。“如果这种抗菌药物可以用作识别这种保护性防御受损的患者的标记物,将会产生巨大的临床益处,”Sigal补充说。此外,该团队将继续研究受损的上皮防御可能以何种方式在致癌过程中发挥作用。

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