细胞是构成生物的基本组成部分,而人体正是由大约60万亿个细胞所组成。在为数众多的细胞当中,也潜藏着许多比较“硬核”的细胞,即干细胞。人体内的细胞每天都在更新来维持机体组织的稳态,而这一切的功劳都应归属于干细胞的快速繁殖。
再生医学网获悉,近日,一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自日本金泽大学等机构的科学家们通过研究识别出了三个关键基因,其或能帮助确定胃组织干细胞的特性(干性,stemness)。
这项研究中,研究人员通过研究发现了能表达Lgr5基因的胃组织干细胞的存在,Lgr5能作为胃组织中胃腺基底部组织干细胞的标志物,其干细胞特性能被Wnt信号通路所抑制。然而,由于进一步在体内进行证实存在一定的技术难度,科学家们并不清楚Wnt信号调节的组织干细胞相关的分子机制。
文章中,研究人员利用在小鼠机体中建立的类器官进行研究,调查了胃组织干细胞中Wnt信号依赖性的增殖和自我更新调节的胞内分子机制,这或许就能对Lgr5+胃组织干细胞进行可视化研究;此外,利用基因组尺度的CRISPR敲除技术(GeCKO)进行筛选,研究人员就能阐明胃组织干细胞中调节Wnt信号依赖性的分子机制;他们发现,Alk,Bclaf3和Prkra三个基因的功能缺失或会诱导类器官出现Wnt独立性的增殖过程,因为这些基因在小鼠胃组织的分化细胞中表达而并不在干细胞中表达,于是研究者推测,这些基因或能负向调节组织细胞的干细胞特性;深入研究后,研究人员发现,Alk能通过磷酸化修饰Gsk3β来抑制Wnt信号通路,Gsk3β是Wnt信号通路中的一种调节因子;此外,Bclaf3和Prkra还能通过抑制上皮细胞白介素11和13来调节Reg家族基因的表达,后者对于胃组织干细胞的增殖非常必要,基于这些研究结果,研究者指出,Alk,Bclaf3和Prkra或能作为确定胃组织干细胞特性的关键基因。
当前研究结果阐明了调节组织干细胞自我更新和分化的此前未知的机制,组织干细胞在组织内平衡和损伤后修复过程中扮演着关键角色;类似的分子机制或许还存在于其它组织干细胞中,并能在其中发挥作用,由于Wnt信号在多种干细胞中会被广泛激活,这与其发育阶段无关。如果能在其它组织中验证上述调节机制对于干细胞自我更新和分化的调节,那么这或许不仅能够治疗消化道组织损伤,还能够帮助治疗肝脏、肾脏和胰腺组织损伤。
干细胞是帮助人体保持健康状态的“中流砥柱”,其作用不可不为之重要。
再生医学网认为,也正因为如此,医学界才会兴起“干细胞研究热潮”,并希望通过深入探索干细胞,来找寻到更多能够被应用于临床实际治疗的方法。