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(gè)共同點(diǎn)——它們都與胃壁細(xì)胞(parietal cells,PC)的正?;顒?dòng)受到破壞有關(guān),而胃壁細(xì)胞是人體中唯一產(chǎn)生酸的細(xì)胞。盡管它們在醫(yī)學(xué)上具有重要意義,但人們對引導(dǎo)干細(xì)胞產(chǎn)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(yī)學(xué)院(Baylor College of Medicine)和合作機(jī)構(gòu)的研究人員確定了新興PC優(yōu)先表達(dá)的基因,以指導(dǎo)其發(fā)展。他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“訓(xùn)練程序”,驅(qū)動(dòng)PC從干細(xì)胞發(fā)育到隨后成熟為活躍的酸分泌細(xì)胞。發(fā)表在《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上的這一發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致在不同疾病環(huán)境下調(diào)節(jié)PC功能的新策略。
“PC分泌鹽酸,在胃中產(chǎn)生強(qiáng)酸性環(huán)境,具有有益作用,如殺死污染食物中的細(xì)菌,促進(jìn)食物消化,促進(jìn)磷酸鹽、鈣和鐵等礦物質(zhì)的吸收。但酸也可能是危險(xiǎn)的,會(huì)導(dǎo)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(xué)德克薩斯醫(yī)學(xué)中心消化疾病中心(DDC)的聯(lián)合主任,也是赫爾曼·布朗醫(yī)學(xué)教授。
研究這些細(xì)胞是如何產(chǎn)生的,可以幫助科學(xué)家了解胃停止制造PC的條件,而PC會(huì)導(dǎo)致胃無酸,從而促進(jìn)胃癌的發(fā)生。或者相反,胃產(chǎn)生過多pc和過多酸的情況。
“我們的第一步是生產(chǎn)足夠多的PC,以研究它們的發(fā)展和成熟,PC的壽命很長(大約兩個(gè)月),所以我們需要一個(gè)系統(tǒng),讓我們能夠在更短的時(shí)間內(nèi)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(xiàn)有的PC。Adkins-Threats說:“這觸發(fā)了新細(xì)胞的產(chǎn)生,我們能夠第一次瞥見胃上皮細(xì)胞變成pc然后成熟的分子和形態(tài)學(xué)步驟。”
利用單細(xì)胞RNA測序(一種識(shí)別細(xì)胞表達(dá)基因的技術(shù)),研究小組確定了細(xì)胞在變成更成熟的pc時(shí)開啟或關(guān)閉了哪些基因。
研究人員發(fā)現(xiàn),在細(xì)胞表達(dá)的所有基因中,有一個(gè)是雌激素相關(guān)受體γ (ERRγ),這是一種參與調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的基因,在非常年輕的壁細(xì)胞和功能齊全的壁細(xì)胞中都有表達(dá)。ERRγ足以使細(xì)胞發(fā)育為PCs。
“致力于表達(dá)ERRγ的原始PC細(xì)胞,最終注定會(huì)成為成熟的PC細(xì)胞,我們的發(fā)現(xiàn)表明ERRγ負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)這些分泌酸的pc的分化和成熟。”
“重要的是,當(dāng)我們刪除胃上皮中的Esrrg基因時(shí),整個(gè)胃切片完全缺乏任何PC譜系細(xì)胞,這表明該基因不僅是足夠的,而且是干細(xì)胞向PC譜系發(fā)展所必需的,”Adkins-Threats說。“我們認(rèn)為ERRγ是這些年輕干細(xì)胞的‘訓(xùn)練者’;它是一個(gè)協(xié)調(diào)代謝途徑動(dòng)力學(xué)的基因,將干細(xì)胞塑造成完全成熟的PC。”
(文章來源:www.ebiotrade.com/newsf/2024-5)
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