肠干细胞稳态变异

细胞储存免疫力的相关研究 2023年06月05日 06:07 63 im

肠干细胞稳态变异: 在生命的变化中保持平衡

　　在我们的身体中，肠道是一个非常重要的器官。它不仅负责消化食物，还能吸收养分、产生激素和免疫细胞等。肠道正常发挥功能的基础是由位于小肠和结肠的肠干细胞不断地自我更新。这个过程中，细胞需要在保持稳态的前提下持续地分化和增殖。然而，这个“稳态”实际上是一个动态的过程，不断发生着变化。

　　肠干细胞（intestinal stem cells, ISCs）分布在小肠和结肠基底部，靠近肠道壁的腺突底部（crypt base）。它们有着与多能干细胞相似的特点，即能自我更新、分化为各种胚层来源的成体细胞、并在体内进行移植和再生。肠干细胞的更替过程需要经历干细胞的分化、增殖、差异化、迁移、凋亡等一系列复杂的调控过程。这些过程中涉及到许多关键分子信号通路和基因调控网络。细胞稳态变异通常指的是人体在生命的不同阶段、或者在外界刺激等影响下肠道发生的正常变化。

肠干细胞“蓝图”与异质性

　　肠干细胞是基础干细胞（ground state stem cells），它们在正常条件下能够长期保持分化能力。这些细胞有着与胚胎干细胞相似的基因转录水平和表观遗传特征。但是，随着不断地分化增殖，肠干细胞之间的异质性开始增加。研究表明，虽然肠干细胞的基本功能是类似的，但是它们各自有着不同的表达谱和功能特征。比如，肠干细胞群体中的某些亚群体具备更好的增殖能力，而另一些亚群体则能产生更多的分化后代细胞。

　　在肠道癌症发生的过程中，肠干细胞的异质性会进一步增强，形成不同的癌症细胞亚型。这些亚型之间存在分化程度和功能特征上的差别，导致癌细胞的敏感性和耐药性不同。因此，对肠干细胞的异质性进行深入探究，有助于了解肠道正常生理和病理状态，以及有效防治肠道肿瘤。

环境因素对肠干细胞的影响

　　我们身体内的每个细胞都能感知到周围环境的变化，而肠干细胞对可塑性较强的细胞类型之一。外界因素可以通过改变肠道微环境中营养、菌群、物理结构、内分泌和激素水平等方式直接或间接地影响肠干细胞的稳态状态。

　　例如，在老年人中，亚健康状态和身体功能下降，是与年龄相关的圆死化过程（ageing）的结果。研究发现，与年轻人相比，老年人的肠干细胞数量和增殖速率明显降低。早期实验室模型表明，给老年小鼠提供年轻小鼠的肠道微环境能够促进肠干细胞增殖和肠道组织再生。另外，某些遗传因素比如c-MYC、PTEN等基因的改变，也能影响肠干细胞的自我更新和分化能力。除此之外，食物摄入、菌群失调、肠道炎症和肠腔营养的改变等环境因素也会对肠干细胞的功能产生影响。