成體組織的穩(wěn)態(tài)是由成體干細(xì)胞及其子代分化細(xì)胞來維持的。最好的例子就是成體的胃腸道組織:由于胃腸道組織不斷受到食物摩擦、病原菌侵染等外部因素的干擾,造成胃腸道上皮細(xì)胞的不斷丟失,這些丟失的細(xì)胞必需被及時補充以維持胃腸道上皮組織的穩(wěn)態(tài)。成體干細(xì)胞的維持和分化必須受到嚴(yán)格的調(diào)控。干細(xì)胞的過早分化會導(dǎo)致干細(xì)胞的的喪失,而干細(xì)胞的過度增殖和子代細(xì)胞的分化缺陷會導(dǎo)致分化細(xì)胞的喪失,這些都會導(dǎo)致早衰或者諸如癌癥在內(nèi)的一系列疾病的發(fā)生。研究干細(xì)胞維持和分化的調(diào)控機制可以揭示人類疾病的致病機制,為疾病治療奠定基礎(chǔ)。然而,目前關(guān)于成體組織穩(wěn)態(tài)調(diào)控機理的研究還不完善。
經(jīng)典的模式生物黑腹果蠅的中腸組織與哺乳動物的小腸在遺傳發(fā)育、結(jié)構(gòu)、功能等方面都極為相似,研究果蠅中腸組織的穩(wěn)態(tài)調(diào)控機制可以為人類疾病的治療奠定良好的基礎(chǔ)。中國科學(xué)院動物研究所研究員林鑫華領(lǐng)導(dǎo)的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與發(fā)育機理研究組以此為研究對象,發(fā)現(xiàn)Debra在調(diào)節(jié)果蠅中腸穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著重要作用。研究表明Debra缺失會導(dǎo)致類中腸干細(xì)胞及其子代細(xì)胞的增多,從而導(dǎo)致腸道穩(wěn)態(tài)喪失。重要的是,Debra是通過抑制經(jīng)典信號通路Hh通路中的重要組分Ci來實現(xiàn)該功能的,而且Hh信號的過度激活會導(dǎo)致與Debra缺失類似的表型。以前的研究JNK信號在腸道組織穩(wěn)態(tài)和干細(xì)胞衰老過程中發(fā)揮著重要作用,他們的研究結(jié)果表明JNK信號在Hh信號的下游發(fā)揮作用。這些發(fā)現(xiàn)將揭示組織穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)和干細(xì)胞衰老的調(diào)控機制。這為今后研究組織穩(wěn)態(tài)和疾病治療提供一定的理論基礎(chǔ)。
該成果于2014年1月30日在線發(fā)表于Cell Press旗下新創(chuàng)刊的Stem Cell Reports。研究組李周華博士為該論文第一作者。該研究在動物所完成,得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委和中國科學(xué)院干細(xì)胞先導(dǎo)項目的資助。
