Nature：科學家發現每天產生100億腸細胞的幹細胞巢

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來自蘇黎世大學（UZH）的研究人員已經找到了結腸中的幹細胞巢結構。這個結構由特殊的細胞組成，可以激活鄰近小腸上皮的幹細胞，同時負責維持幹細胞的持續更新。如果沒有這個激活信號，上皮會被破壞，但是如果持續激活，就會產生早期腫瘤，這項發現有助於提高我們對腸癌和炎症的認識。

圖片來源：Bahar Degirmenci

人類的小腸通常會自己更新。僅僅是結腸——消化道最後的1.5米——中每天就有100億個上皮細胞被替換掉。腸道上皮細胞是一層形成小腸和大腸表皮的細胞，負責吸收營養。再生過程由幹細胞驅使，這些幹細胞位於上皮（隱窩）的小褶皺中，在這些地方幹細胞與其他產生驅使再生需要的信號的細胞相互接觸。而這個維持幹細胞的關鍵激活信號叫做Wnt信號。

這組來自UZH的研究人員現在找到了提供這些幹細胞激活信號的細胞。這些所謂的Gli1陽性細胞圍繞在上皮的褶皺周圍，因此形成了幹細胞巢。科學家們在小鼠身上進行的研究發現這些細胞在小腸上皮形成和修復過程中發揮著關鍵作用。「如果Gli1陽性細胞被清除或者無法分泌Wnt蛋白，那麼激活信號就會消失，造成的結果就是結腸幹細胞和上皮損壞，小鼠死亡。」Basler說道。

由於幹細胞會持續分裂，因此小腸上皮的調節穩態顯得至關重要。如果Wnt信號過度激活，幹細胞就會分裂失控。「Wnt信號通路突變的小鼠產生了息肉，這最終變成了結腸癌。」 Basler說道。這在人類身上也是一樣的。

在接下來的研究中，研究人員測試了幹細胞巢中細胞對結腸炎症的反應。在這種情況下，小鼠喪失了更多的上皮細胞，因此需要更多的新細胞，因為組織不僅需要更新，還需要修復。研究人員發現炎癥結腸中Gli1陽性細胞的數量顯著增加。「我們發現的這些細胞不僅對健康生物體是必需的，同時在修復損傷腸道的過程中也發揮關鍵作用。」Basler說道。因此這項發現與一系列腸道疾病都相關，包括炎症和癌症等。

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