消化不良、胃灼熱、消化性潰瘍、自身免疫性胃炎、胃癌和食管癌等常見疾病有一個共同點——它們都與胃壁細胞(parietal cells,PC)的正?;顒邮艿狡茐挠嘘P,而胃壁細胞是人體中唯一產生酸的細胞。盡管它們在醫學上具有重要意義,但人們對引導干細胞產生和成熟PCs的分子和遺傳途徑知之甚少。
為了獲得對PC的新見解,貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)和合作機構的研究人員確定了新興PC優先表達的基因,以指導其發展。他們發現了一個“訓練程序”,驅動PC從干細胞發育到隨后成熟為活躍的酸分泌細胞。發表在《細胞干細胞》雜志上的這一發現可能導致在不同疾病環境下調節PC功能的新策略。
“PC分泌鹽酸,在胃中產生強酸性環境,具有有益作用,如殺死污染食物中的細菌,促進食物消化,促進磷酸鹽、鈣和鐵等礦物質的吸收。但酸也可能是危險的,會導致從反流到消化性潰瘍到胃出血等可能危及生命的疾病,”通訊作者Jason Mills博士說,他是貝勒大學德克薩斯醫學中心消化疾病中心(DDC)的聯合主任,也是赫爾曼·布朗醫學教授。
研究這些細胞是如何產生的,可以幫助科學家了解胃停止制造PC的條件,而PC會導致胃無酸,從而促進胃癌的發生?;蛘呦喾?,胃產生過多pc和過多酸的情況。
“我們的第一步是生產足夠多的PC,以研究它們的發展和成熟,PC的壽命很長(大約兩個月),所以我們需要一個系統,讓我們能夠在更短的時間內描述它的差異化過程。”文章一作Mahliyah Adkins-Threats說。
研究人員使用了一種小鼠模型,在這種模型中,他們淘汰了現有的PC。Adkins-Threats說:“這觸發了新細胞的產生,我們能夠第一次瞥見胃上皮細胞變成pc然后成熟的分子和形態學步驟。”
利用單細胞RNA測序(一種識別細胞表達基因的技術),研究小組確定了細胞在變成更成熟的pc時開啟或關閉了哪些基因。
研究人員發現,在細胞表達的所有基因中,有一個是雌激素相關受體γ (ERRγ),這是一種參與調節細胞代謝的基因,在非常年輕的壁細胞和功能齊全的壁細胞中都有表達。ERRγ足以使細胞發育為PCs。
“致力于表達ERRγ的原始PC細胞,最終注定會成為成熟的PC細胞,我們的發現表明ERRγ負責調節這些分泌酸的pc的分化和成熟。”
“重要的是,當我們刪除胃上皮中的Esrrg基因時,整個胃切片完全缺乏任何PC譜系細胞,這表明該基因不僅是足夠的,而且是干細胞向PC譜系發展所必需的,”Adkins-Threats說。“我們認為ERRγ是這些年輕干細胞的‘訓練者’;它是一個協調代謝途徑動力學的基因,將干細胞塑造成完全成熟的PC。”
(文章來源:www.ebiotrade.com/newsf/2024-5)
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