点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:科学家揭示新型肠道间质细胞干细胞损伤修复机制
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

科学家揭示新型肠道间质细胞干细胞损伤修复机制

来源:中国科学报2021-03-05 09:09

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

微信图片_20210304130648.jpg

  Working model肠道干细胞底部的MRISC肠道间质细胞通过感受炎症损伤诱导的ROS信号,激活MAP3K2-ERK5-KLF2信号通路,上调R-spondin1表达,从而提高肠道干细胞的Wnt信号,促进其增殖加强其修复肠道上皮损伤的功能。

  炎症和损伤能迅速激发肠道干细胞增殖促进组织修复再生。然而,在肠道稳态维持与疾病条件下,如何精细调控肠道功能至今仍然不清楚。

  近日,上海交通大学医学院上海市免疫学研究所教授苏冰课题组首次发现肠道干细胞底部存在一类被称为MRISC的新型肠道间质细胞。结合单细胞测序、ATAC测序、报告基因小鼠、体外肠道类器官共培养体系以及肠道间质细胞原位注射等技术,研究人员系统揭示了MRISC细胞在肠道炎症和损伤过程中通过特异调控肠道干细胞微环境的Rspo1-WNT信号参与肠道上皮组织损伤修复的作用和机理,为肠道修复和再生及疾病临床治疗研究提供了新思路。相关研究成果3月4日发表于《自然》。

  肠道间质细胞是肠道微环境组分中的重要成员,它们通过与淋巴细胞、髓系细胞、上皮细胞和神经细胞相互作用,协同调控肠道稳态以及上皮干细胞的功能。目前,领域内对不同肠道间质细胞亚群的特征、空间分布、它们在组织损伤修复中的潜在功能以及调节的细胞和分子机制仍知之甚少。因此,对新型肠道间质细胞亚群的身份鉴定,上游刺激信号的发现以及中下游转录和表观遗传调控通路的阐明已成为间质细胞领域最基础和重要的科学问题。

  研究中,苏冰课题组发现,进化保守的Thr/Ser蛋白激酶MAP3K2对DSS诱导的小鼠肠炎能通过维持损伤肠道中Lgr5+干细胞的数量和功能起到关键的保护作用。MAP3K2是一个多器官组成性表达的丝/苏氨酸蛋白激酶。同时,研究人员在分子机制上发现Map3k2通过响应DSS诱导的损伤信号上调R-spondin1的表达,介导MAPK信号与Wnt信号之间的互作;并确认肠道间质细胞是肠道炎症损伤信号上调R-spondin1表达的关键细胞。

  为了精确确定受MAP3K2调控的肠道间质细胞的特征和功能,研究人员利用单细胞测序技术发现并分离得到一群带有CD90+CD81+CD34+CD138-特征的肠道间质细胞,并命名为MRISC。通过肠道类器官共培养以及肠道原位细胞注射实验,课题组成功证明了MRISC具有对肠道干细胞特异的调节功能。并通过构建全新的Rspo1-tdTomato报告基因小鼠,揭示MRISC定位于肠道“干细胞巢”的下方。

  为进一步研究MAP3K2特异调控新型肠道间质细胞MRISC中R-spondin1表达的分子机制并探索其表观遗传的特征,研究人员获取了不同肠道间质细胞的ATAC-Seq数据,揭示MRISC有着与其他间质细胞非常不同的表观遗传调控特征,并发现MRISC的核心转录调控因子KLF2直接受MAP3K2信号调控。后续的体外实验进一步发现了“活性氧(ROS)-MAP3K2-ERK5-KLF2”这一全新的诱导R-spondin1产生分子通路。通过同人肠道单细胞测序数据的比较分析,研究人员也找到了与小鼠MRISC对应的人的MRISC细胞,并猜测其同样可能参与调控肠道炎症。

  目前,苏冰团队正基于此项研究建立的系统和方法开展进一步的分子机制与临床转化研究。(黄辛)

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-021-03283-y

[ 责编:赵清建 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 具身智能入驻商圈 人机互动焕新消费

  • 我国最北高铁迎来国庆黄金周

独家策划

推荐阅读
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
现代科技发展史反复印证着一个道理:许多新技术的突破,归根结底都依赖材料的新发展。
2026-09-30 09:33
世界知识产权组织29日公布的2026年《全球创新指数》中,香港在全球139个经济体中排名再升一位至第14位,并在亚洲保持第五位。
2026-09-30 09:30
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
记者李春剑从中国计量科学研究院获悉,近日,国际计量局(BIPM)的全球卫星导航系统(GNSS)时间传递标准首次在中国完成北斗关键参数的标校与比对验证。随着北斗时间传递链路校准、监测评估和国际互认体系持续完善,北斗将进一步为全球用户提供更加准确、可信的授时服务。
2026-09-29 09:39
近期,国务院印发《全民健身计划(2026—2030年)》,对“十五五”时期推动全民健身事业高质量发展作出部署。国际体育医学期刊《运动医学》指出,抗阻训练较常出现不适或损伤的部位主要集中在肩部、腰背部和膝部。
2026-09-29 09:37
全国科普月不仅是科普服务的集中推出期,更是营造爱科学、学科学浓厚社会氛围的重要契机。期待科普之翼越来越有力,把科学“种”进更多人心田。
2026-09-28 09:49
作为一线科技工作者,我觉得应该肩负起向公众传播科学知识、科学方法、科学思维和科学精神的社会使命。这是历史赋予我们的责任和义务,科学家应该将所学回馈社会。
2026-09-28 09:44
研究团队借助这套气体观测数据,首次定量证实:星团内接连发生的超新星爆发,持续输入的动能足以长期维持星系湍流。
2026-09-28 09:42
23日至27日,以“在数贸会遇见AI未来”为主题的第五届全球数字贸易博览会在浙江杭州国际博览中心举办。
2026-09-28 09:34
9月25日晚,皓月当空,海南科技馆外的人工湖边人头攒动。孩子们有序凑到天文望远镜前,凝神细看,月球表面深浅交错的环形山与陨石坑清晰映入眼帘。
2026-09-28 09:21
全球老龄化加速,如何延长健康寿命,成为生命科学研究领域最紧迫的课题之一。诸多抗衰老策略中,营养干预被认为最现实。已有研究表明,减少饮食中蛋白质的摄入,能延长酵母、果蝇和小鼠等模式生物的寿命。
2026-09-24 09:41
作为射电天文领域的国之重器,中国天眼(FAST)不断将我们的视野推向宇宙更深处,在脉冲星、快速射电暴、中性氢宇宙等前沿领域,一次又一次刷新着人类对于宇宙的认知。
2026-09-24 09:34
我国研究团队利用“天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)与高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的联合观测,在一颗距离地球约4600光年的脉冲星周围发现一条此前未被完整看到的超长X射线尾迹。
2026-09-24 09:30
国家统计局数据显示,在消费品以旧换新等政策利好下,节能家电、智能家居等越来越受到消费者的青睐。智能家居的终极目标,不是堆砌多少高科技设备,而是让人的生活更便利、更幸福。
2026-09-24 09:26
加载更多