Nature公布干細胞致癌研究重大發現：一天更換100億個細胞

　　我們的腸道每天都在不斷地自我更新。單單就是結腸這一段，即胃腸道最后的1.5米，每天就能更換100億個上皮細胞。

　　腸道上皮是形成小腸和大腸內膜的細胞層，負責吸收營養。來自瑞士蘇黎世大學的研究人員發現，這個再生過程是由上皮（隱窩）中小褶皺干細胞驅動的，干細胞在這里與其它細胞相互作用，產生驅動再生的信號，其中的關鍵就在于維持干細胞的關鍵激活信號——“Wnt”。

　　這一研究成果公布在6月6日的Nature雜志上，由蘇黎世大學的Konrad Basler領導完成，Basler是瑞士醫學科學院院士，美國科學院外籍院士，歐洲分子生物學組織(EMBO)會士。多年來他一直致力于Wnt信號通路的研究，在這一領域處于領先地位，曾獲得Louis-Jeantet醫學獎，Friedrich Miescher獎，和歐洲分子生物學學會金質獎章。

　　癌癥干細胞爭論

　　科學家們很早之前就提出干細胞分裂是腫瘤生長所必需的，癌癥干細胞能驅動腫瘤生長與轉移，由此提出了將去除癌癥干細胞作為癌癥治療的靶標之一。然而這在許多類型的癌癥中都還沒有找到確鑿的實驗證據。

　　十多年前，科學家們定義了隱窩干細胞兩種選擇性的身份。一方面，有人認為，擠在潘氏細胞之間的小增殖細胞是隱窩干細胞。后來，蛋白質Lgr5被確定為是這些細胞的一種靈敏標記物，提供了它們體內“干性”（ stemness）的證據。隨后，單一表達Lgr5(Lgr5+)的細胞被證實在體外形成了不斷擴大的、可移植的“微型腸”。另一方面，研究人員在潘氏細胞上方+4位點直接標記出了DNA標記滯留細胞(LRCs)。隨后他們報道了靜態“+4 LRCs”的一些分子標記物，其中包括Bmi1蛋白。

　　干細胞無信號死亡

　　在最新研究中，Basler等人發現了負責向干細胞提供激活信號的細胞。這些所謂的Gli1陽性細胞包裹在上皮隱窩周圍，形成了干細胞微環境。

　　研究人員在小鼠中進行了研究，證明這些細胞在形成和修復腸上皮細胞方面發揮著重要作用。Basler說：“如果Gli1陽性細胞被清除或不能分泌Wnt蛋白，激活信號就會消失，因此結腸的干細胞和上皮細胞都會死亡，生物體也會死亡。”

　　長期持續激活會導致結腸癌

　　當干細胞被驅動不斷分裂時，腸道上皮細胞平衡調節的重要性就變得尤為明顯，如果Wnt信號過度刺激，干細胞會不受控制的分裂。研究人員表示，“Wnt信號通路發生突變的小鼠會長出息肉，之后發展成結腸癌。人類也是如此。”

　　微環境細胞也負責組織修復

　　在進一步的研究中，研究人員還檢查了干細胞微環境中細胞對結腸炎癥的反應。他們發現在這種情況下，炎癥動物比健康動物會丟失更多的上皮細胞，因此對新細胞的需求更大，這表明這一組織不僅需要維護而且還需要修復。

　　研究人員觀察到，Gli1陽性細胞的數量在炎癥性結腸反應中顯著增加。 Basler說：“我們發現的細胞不僅對健康有機體至關重要，而且在修復受損腸道上皮細胞時也是必不可少的。”因此，結腸干細胞微環境的發現具有重要意義，不僅揭示了癌癥的發展歷程，而且與炎癥也具有一定的相關性。