一项由哥本哈根大学进行的新研究挑战了传统的干细胞发展知识。该研究表明,肠道细胞的命运并非预先确定,而是由细胞周围的环境决定。这一发现可能使操纵干细胞用于干细胞治疗变得更加容易。结果刚刚发表在《自然》杂志上。
哥本哈根大学健康与医学科学学院的一项新研究得出结论,胎儿肠道中的所有细胞都有潜力发展成干细胞。该研究背后的研究人员发现,不成熟的肠道细胞的发展——与之前的假设相反——不是预先确定的,而是受到肠道中细胞周围环境的影响。生物技术研究与创新中心(BRIC)和诺和诺德基金会干细胞生物学中心(DanStem)的副教授Kim Jensen表示,这一发现可能使有效的干细胞治疗途径变得更加容易。
我们曾经认为细胞成为干细胞的潜力是预先确定的,但我们的新结果表明,所有不成熟的细胞在完全发育的器官中成为干细胞的概率是相同的。原则上,这只是处于正确的时间和地点的问题。这里,细胞周围环境的信号决定了它们的命运。如果我们能够识别出不成熟细胞发展成干细胞所需的信号,那么我们将更容易操纵细胞向所需的方向发展。
在整个生命过程中,体内的器官由干细胞维持,这些干细胞也能够修复轻微的组织损伤。因此,更好地理解决定不成熟细胞是否发展成干细胞的因素可能对开发用于治疗和移植的干细胞有用。
我们对不成熟的肠道细胞发展成干细胞的机制有了更深入的了解。希望我们能够利用这些知识来改善非愈合伤口的治疗,例如在肠道中。到目前为止,我们只能说胃肠道中的细胞具有这些特征。然而,我们确实认为这是胎儿器官发育中的一个普遍现象。
令人惊讶的发现是寻找理解控制肠道干细胞命运的结果。博士后Jordi Guiu开发了一种监测个体肠道细胞发育的方法。通过将发光蛋白引入细胞,他可以使用先进的显微镜监测个体细胞的发育。
在初步测试后,研究人员之前认为的胎儿干细胞只能解释胎儿发育期间肠道生长的部分。因此,他们与剑桥大学的数学专家建立了合作关系。当他们一起更仔细地研究数据时,他们得出了一个令人惊讶的假设,即所有肠道细胞都可能成为干细胞。随后的测试能够证明这一假设。
下一步是准确确定不成熟细胞发展成我们需要的干细胞类型的必要信号。这是我们的研究重点之一。
干细胞和干细胞治疗事实
在整个生命过程中,干细胞帮助维持体内的器官并修复受损的组织。然而,体内发现的干细胞只能更新和修复轻微的组织损伤。
通过干细胞移植和治疗,可以用新的、健康的干细胞补充体内的细胞,这些干细胞可以帮助修复或替换受损的组织。
该项目由欧洲研究委员会、Horizon 2020研究计划、Lundbeck基金会、Novo Nordisk基金会、Carlsberg基金会和Marie Curie奖学金计划资助。