腸干細(xì)胞是機(jī)體zui快速分裂的細(xì)胞,總是在忙于生成新細(xì)胞來(lái)取代不斷脫落的細(xì)胞。然而研究表明,不同于身體其他部位的干細(xì)胞,腸道中的干細(xì)胞被隱藏了起來(lái),并且這有著充分的理由。
華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)新研究表明,干細(xì)胞定位在腸道的一些“口袋”中,避免了與腸道有益微生物生成的一種重要代謝產(chǎn)物接觸。這種代謝產(chǎn)物:丁酸限制了干細(xì)胞增殖,有可能阻礙了炎性腸?。↖BD)如克羅恩病和結(jié)腸炎造成損傷后腸道修復(fù)自身。研究人員證實(shí),腸壁內(nèi)一些稱作為L(zhǎng)eiberkuhn隱窩的微小口袋通常保護(hù)了干細(xì)胞免受丁酸傷害。但當(dāng)腸道受損時(shí),丁酸可以接近這些干細(xì)胞,抑制了它們的增殖。
科學(xué)家們知道這些隱窩已有250多年,但從未真正了解它們存在的原因。基于我們的研究結(jié)果,我們猜想隱窩已進(jìn)化為保護(hù)干細(xì)胞,以使腸道能夠有一條途徑不斷地更新它的內(nèi)壁。
生活在腸道中的微生物會(huì)加工我們飲食中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),合成維生素。作為執(zhí)行這些工作的一個(gè)組成部分,微生物會(huì)生成影響人類健康和疾病,包括炎性腸病、肥胖、哮喘和心臟病的一些代謝產(chǎn)物。在小鼠體內(nèi),干細(xì)胞聚集在隱窩的底部,而在實(shí)驗(yàn)室中干細(xì)胞直接暴露于丁酸下。我們開(kāi)始想知道隱窩結(jié)構(gòu)是否保護(hù)了干細(xì)胞免受丁酸損害。
研究人員檢測(cè)了腸道內(nèi)表面(生成丁酸的細(xì)菌定居之所)和隱窩底部(干細(xì)胞定居之所)的丁酸水平,發(fā)現(xiàn)隱窩中的丁酸水平要低得多。此外,腸道表面的成熟細(xì)胞不會(huì)受到丁酸損傷,當(dāng)做食物消耗了它,進(jìn)一步防止了干細(xì)胞遭遇這種代謝產(chǎn)物。大多數(shù)脊椎動(dòng)物的腸道都包含隱窩,但有一些則不包含。例如,年輕斑馬魚(yú)沒(méi)有隱窩,然而它們的腸干細(xì)胞行為就像高等生物中的腸干細(xì)胞一樣,快速地分裂取代受損細(xì)胞。