肠道干细胞和潘氏细胞在肠道稳态和疾病中的作用

肠道是最复杂的器官之一,负责营养的吸收和消化。肠道具有多层结构保护整个肠道免受病原体的侵害。肠道上皮是由单层柱状上皮细胞组成,是抵抗病原体的第一道屏障。因此,肠上皮必须保持完整性以保护肠免受感染和毒性剂的侵害。上皮细胞分为两个谱系(吸收型与分泌型),并且每隔3~4天脱落至肠腔中。细胞的快速更替是由于肠道干细胞的存在,肠道干细胞排列在隐窝底部终极分化的潘氏细胞之间并沿隐窝绒毛轴分化成不同的上皮细胞。一旦肠道干细胞受到损伤,潘氏细胞将通过提供WNT配体和Notch刺激来补充肠道干细胞。因此,潘氏细胞充当辅助细胞以维持干细胞微环境,即生态位。该综述探讨了干细胞和潘氏细胞之间的相互作用,进一步探讨了维持肠道稳态的信号通路。     

果蝇肠道干细胞增殖与分化机制及其研究进展

动物肠道经常接触微生物而引起免疫应答,持续感染将导致胃肠疾病的发生.大量文献报道了果蝇中肠是研究肠道干细胞稳态的理想模型.本文将对果蝇肠道干细胞增殖与分化机制进行简要归纳和总结,同时对该领域的研究前景进行展望,为研究果蝇肠道内稳态提供一定的理论基础.     

肠道菌群：肠道干细胞增殖分化的调节者

肠道干细胞(intestinal stem cells, ISCs)是肠道各类上皮细胞的来源,通过平衡增殖与分化维持肠道稳态。同时,肠道菌群及其代谢物在维持宿主肠道稳态中也发挥着重要作用。随着技术的发展,研究者认识到ISCs与肠道菌群之间存在相互作用。研究表明,ISCs对上皮细胞亚型的调控影响肠道菌群的组成,并且肠道菌群及其代谢物也影响ISCs介导的上皮发育。本文阐述了ISCs分化对肠道菌群的影响,重点总结了肠道菌群及其代谢物调控ISCs增殖分化的研究进展,从菌群调控ISCs的角度探讨肠道损伤的治疗思路,并对未来可能的研究方向进行讨论。     

Fasting Activates Fatty Acid Oxidation to Enhance Intestinal Stem Cell Function during Homeostasis and Aging

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肠上皮干细胞研究进展

肠上皮干细胞是位于肠黏膜陷窝内的具有自我更新和增殖分化为成熟肠上皮细胞功能的细胞。肠黏膜上皮细胞不断更新及肠黏膜损伤的修复均通过肠上皮干细胞增殖、分化完成。根据抗损伤能力的不同肠上皮干细胞可分为三级,一定程度内可适应不同生理、病理变化。陷窝内干细胞之间存在竞争,占优势的干细胞迅速分裂、增殖,使陷窝表现为单克隆性。肠上皮干细胞所处微环境内的各种细胞因子及端粒酶共同影响肠上皮干细胞的分裂、增殖与分化。目前尚缺乏确切的肠上皮干细胞标记,Msi-1、Hes-1和D整合素可能是肠上皮干细胞的自然标记物,但有待进一步研究证实。     

肿瘤干细胞及肝癌肿瘤干细胞

肿瘤干细胞理论认为只有存在于肿瘤中的少量干细胞性质的细胞群体对肿瘤发生和发展起着决定作用,肿瘤是由干细胞突变积累而形成的无限增殖的异常组织,这一理论的提出使人们对肿瘤发生机制的认识上升到了一个新的高度,也引起了研究者的广泛关注;肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一,我国肝癌死亡率居世界之首,目前对肝癌的研究是我国恶性肿瘤防治的重点工作,现对当前肿瘤干细胞与肝癌肿瘤干细胞相关方面的最新研究进展作一概述。     

Ascl2-Dependent Cell Dedifferentiation Drives Regeneration of Ablated Intestinal Stem Cells

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小肠干细胞的命运调控

小肠上皮具有快速更新的能力,是研究成体干细胞的理想系统.小肠上皮由绒毛和隐窝两部分组成,而位于小肠隐窝底部的小肠干细胞是其持续更新的源泉.近年来,以Lgr5为代表的小肠干细胞标记物的发现、Lgr5+小肠干细胞的分离培养和多种转基因小鼠模型的出现,极大地促进了对小肠干细胞自我更新和分化调控的研究,使得人们可以更加深入地认识小肠干细胞命运决定的分子机制.本文简要综述了近年来人们对Wnt,BMP,Notch和EGF等信号如何在小肠干细胞命运调控中发挥作用的认识.     

综述与专论: 肠神经胶质细胞在维持肠黏膜稳态与调控炎症中的作用

肠神经胶质细胞分布于消化道黏膜层、黏膜下层和肌层,其具有广泛的异质性和可塑性。黏膜层最靠近肠腔,易受病原体侵袭和炎症影响,因此黏膜稳态备受关注。肠黏膜神经胶质细胞（mucosal enteric glial cells,mEGCs）与肠上皮细胞、血管内皮细胞、免疫细胞等非神经元细胞具有复杂的相互作用关系。从结构和功能的角度来看,mEGCs可能处于中心调控位置。最近研究不断揭示mEGCs的亚型和新功能,表明mEGCs在病理条件下存在功能改变。了解mEGCs如何引起黏膜功能障碍及其在疾病发展中的作用至关重要。本文将总结mEGCs在维持粘膜内环境稳定和调节炎症方面的作用。     

Epithelial WNT Ligands Are Essential Drivers of Intestinal Stem Cell Activation

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胚胎干细胞体外分化为造血干细胞

造血干细胞移植已成为治疗白血病、再生障碍性贫血、重症免疫缺陷征、地中海贫血、急性放射病、某些恶性实体瘤和淋巴瘤等造血及免疫系统功能障碍性疾病的成熟技术和重要手段,另外这一技术还被尝试用于治疗艾滋病,已取得积极的效果。但是由于移植需要配型相同的供体,并且过程复杂,使得造血干细胞移植因缺少配型相同的供体来源以及费用昂贵而不能被广泛应用。胚胎干细胞是一种能够在体外保持未分化状态并且能进行无限增殖的细胞,在适合条件下能够分化为体内各种类型的细胞,研究胚胎干细胞分化为造血干细胞,不仅可作为研究动物的早期造血发生的模型,而且可以增加造血干细胞的来源,还可以通过基因剔除、治疗性克隆等方法来解决移植排斥的问题,从而为造血干细胞移植的发展扫除了障碍,因此有着重要的研究价值和应用前景。现对胚胎干细胞体外分化为造血干细胞的诱导方法,诱导过程中的调控机制,并对胚胎干细胞分化为造血干细胞的存在问题和发展前景进行讨论。     

Age Changes in Stem Cells of Murine Small Intestinal Crypts

Cell senescence is seen in many types of differentiated cells but age changes in stem cells have not previously been clearly demonstrated. Changes in stem cells may be of great importance for the ageing process, because any decline with age in the numbers and functional integrity of stem cells can lead to progressive deterioration of function and of proliferative homeostasis in tissues. Stem cells of the murine small intestine provide an excellent model system because these cells occupy a well-defined position near the base of the crypts of Lieberkühn. We examined mice aged between 5 and 32 months and found age-related alterations in the histology of the small intestine and in the apoptotic response of stem cells to low-dose irradiation. Apoptosis in the crypts is concentrated around the stem cell position and can be markedly elevated by exposure to radiation or cytotoxic agents, suggesting that “suicide” of damaged stem cells may be an important system for long-term tissue maintenance. Animals aged 5, 15, 18, and 29 months were exposed to either 1 or 8 Gy gamma irradiation. A twofold increase in the level of apoptosis was seen following 1 Gy gamma irradiation in the 29-month-old animals, compared to the young and middle-age groups. After 8 Gy irradiation the level of apoptosis in all age groups was high and the age effect less pronounced. The data suggest that stem cells do undergo some functional alteration with age.     

Mesenchymal Stem and Stromal Cells Harness Macrophage-Derived Amphiregulin to Maintain Tissue Homeostasis

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肠道菌群代谢物在心血管疾病和代谢疾病中的作用

肠道菌群是一个复杂的共生微生物系统,其对人体的健康具有重要的影响,肠道菌群代谢机体自身不可消化的物质,产生各种代谢物。近年来,许多研究发现,肠道菌群代谢物在心血管疾病和代谢疾病中具有重要的作用。将近几年有关肠道菌群代谢物与心脏疾病和代谢紊乱疾病关联的重要研究结果进行综述。     

从人胚胎干细胞畸胎瘤中有效获取间充质干细胞和神经前体细胞

通过人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESC)体外分化方法和畸胎瘤形成可以分化获得多种成体细胞．但目前尚不清楚是否可以从hESCs畸胎瘤中分离某些特异性细胞．通过体外筛选方法,有效地从hESCs畸胎瘤中分离出神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)．这种hESCs畸胎瘤来源的NPCs和MSCs与体内神经前体细胞和间充质干细胞有着相似的分子标记和特性,并具有进一步的分化潜能——分别可以诱导成为神经元、神经胶质细胞、脂肪细胞和骨骼细胞等．根据人胚胎干细胞畸胎瘤中含有不同分化阶段的外胚层、中胚层和内胚层的组织或细胞,认为人胚胎干细胞畸胎瘤可以作为另一个细胞来源以获取多种(包括人胚胎干细胞体外分化难以得到的)各种前体/干细胞和终末分化细胞．     

间充质干细胞移植对放射性肠损伤修复作用的实验研究

探讨了人间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)移植对NOD/SCID小鼠放射性肠损伤的修复作用．将雄性NOD/SCID小鼠随机分为3组,每组6只,即A组为空白对照组,B组为模型组,C组为治疗组．B组和C组小鼠全腹接受5 Gy ⁶⁰Co γ射线单次照射,剂量率为100 cGy/min．照射后B组小鼠经尾静脉注射生理盐水,C组小鼠移植MSCs．于移植后第15天取小鼠空肠标本,通过免疫荧光方法检测MSCs在受损肠道的定植和分化情况．结果表明,治疗组小鼠的生存状况明显好于模型组小鼠,病理切片显示小肠黏膜得到修复,免疫荧光结果显示MSCs可定植于辐射损伤的肠道,并表达波形蛋白(vimentin)和α-SMA．MSCs移植入肠损伤的小鼠体内后可在受损肠道定植,并向间质细胞分化,参与辐射损伤的修复.     

肠绒毛消化法所得仔猪小肠上皮细胞的培养与鉴定

小肠上皮细胞作为肠道的主要功能细胞,在多种肠道疾病和上皮间质转化的研究中发挥着重要的作用。采取组织块消化和肠绒毛消化两种方法对新生仔猪小肠上皮细胞进行分离培养,传代后通过细胞形态学及免疫荧光等方法对其进行鉴定,结果表明:肠绒毛消化法所获得的小肠上皮细胞要远好于组织块消化法所得细胞,细胞在24～48h贴壁,呈现出典型的三角形或多角形样,10～12d细胞汇合成片、单层生长、互不重叠;细胞角蛋白18(cytokeratin-18)和尾型同源盒基因2(Cdx2)阳性,碱性磷酸酶检测阴性,扫描电镜下可以清楚地看到均匀分布的肠绒毛。以上结果表明,该实验成功建立出可连续传代并符合小肠上皮细胞鉴定标准的仔猪小肠上皮细胞。