文獻解讀 | 分化細胞的時空重編程是腸上皮再生和腫瘤形成的基礎
2022 年 3 月 21 日，九 州 大 學 生 物 調 節 醫 學 研 究 所 分 子 與 細 胞 生 物 學 系 Keiichi I. Nakayama 及 團 隊 在《NATURE COMMUNICATIONS》上 發 表 題 為“Spatiotemporal reprogramming of difffferentiated cells underlies regeneration and neoplasia in the intestinal epithelium”的文章，強調了腸道上皮具有明顯的可塑性，在正常和腫瘤情況下支持組織完整性的維護。
在這篇文章中，云克隆抗體【胃內因子(GIF)多克隆抗體，PAD111Mu01】受到科研工作者的認可，榮登優秀國際期刊。
研究介紹：
哺乳動物腸道上皮細胞的快速更替和再生得益于定位于腸隱窩的功能獨特的腸干細胞 (ISCs) 群體。高水平表達Lgr5 的隱窩基柱狀細胞 (CBCs) 通過在競爭生態位空間的同時發揮等勢干細胞池的功能，驅動穩態上皮細胞更替。然而，Lgr5highCBCs 的完全喪失并不能阻止腸上皮的維持，這表明存在替代的 ISCs 種群。 基于靜止是未分化組織干細胞的特征這一概念，作者提出了一種罕見的、有絲分裂不活躍的細胞，位于相對于腸隱窩基底的 +4 位置附近，可作為一個專用的、原始的靜止的 ISCs 群體。p57(CDKN1C) 蛋白是一種細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑，在造血干細胞和神經干細胞中特異性表達。作者研究顯示 p57 在位于腸隱窩 +4 位置周圍的靜止細胞中特異性表達。譜系追蹤顯示，這些 p57+ 細胞是正常隱窩中的場內分泌和簇狀（EE/tuft）細胞前體，但它們響應損傷恢復到干細胞狀態，作為兼性 ISCs 發揮作用。單細胞轉錄組學分析表明，p57+EE/tuft 譜系細胞獲得了類似于Clu+revSCs 和胎兒腸道的轉錄組特征，因此它們可作為損傷后再生過程中出現的中間 ISCs 的來源。伴隨這種胎兒樣逆轉，作者發現 p57+ 細胞在損傷后重編程過程中經歷了化生樣轉化，其特征在于獲得類似于成人胃上皮細胞的轉錄組學特征。進一步的群體和組織學水平分析表明，這種“時空重編程”也廣泛發生在 p57+ 細胞以外的細胞中。此外，在腸腺瘤中，p57+ 細胞在組成性激活時空重編程的背景下表現出穩態干細胞活性。 總之，作者目前的結果揭示了維持正常和新生腸上皮組織完整性的系統的可塑性。闡明和操縱這種可塑性背后的分子機制可能在再生醫學領域以及癌癥治療中具有臨床重要性。未來對 p57+ 細胞的研究應進一步深入了解組織維持系統的多樣性，并有助于識別各種組織和疾病背景下未探索的干細胞群。
