肠道干细胞与肠道损伤修复的研究进展
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干细胞治疗溃疡性结肠炎的研究进展王婧颖;唐彤宇【摘要】随着生活方式的西化和诊断技术的不断提升,溃疡性结肠炎的发病率也在不断增加,但传统的渐进式疗法在治疗效果上仍旧不尽如人意,许多患者未能达成临床缓解.而近年来干细胞的多分化潜能使其修复患者受损肠道黏膜,实行免疫调节与重建的功能成为可能,有许多基础以及临床研究都在推进干细胞疗法.本文将对干细胞治疗溃疡性结肠炎的机制以及临床进展作一综述.【期刊名称】《实用医学杂志》【年(卷),期】2018(034)020【总页数】4页(P3329-3332)【关键词】干细胞;溃疡性结肠炎【作者】王婧颖;唐彤宇【作者单位】吉林大学第一医院长春 130002;吉林大学第一医院长春 130002【正文语种】中文溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种发病机制未明的慢性非特异性炎症性疾病,主要累及结直肠。
由于生活方式的逐渐西化,UC在我国的发病率也逐渐增高。
临床上常用的为传统的渐进式疗法,即5-氨基水杨酸制剂——糖皮质激素——免疫抑制剂——生物制剂。
但传统疗法药效持续时间短,长期应用副作用大,生物制剂价格昂贵,并且有报道显示即使运用以上的结合疗法在16周内未达成临床缓解的UC患者仍高达60%,这成为临床上的一大难题。
干细胞是一种具有自我更新,高度增殖,多向分化潜能的细胞。
由于其较强的对肠道黏膜的增值修复能力,以及其对于UC患者混乱免疫系统的调节与重建能力,都是其它传统疗法所不可替代的,在未来将有良好的发展前景。
本文将对新兴干细胞对于UC的治疗作一综述。
1 肠道干细胞肠道干细胞是成体干细胞的一种,位于肠道黏膜隐窝基底部,通常情况下,其不断增值与分化,向隐窝顶部进行迁移,所以肠道黏膜每3~5天即更新一次。
肠道干细胞能够分裂为一个与原始细胞一样的子细胞和一个有分化能力的子细胞,后者分化为不同种类的肠道细胞:杯状细胞,潘氏细胞,内分泌细胞,M细胞和肠吸收细胞。
专题07 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变考点1 细胞的凋亡1.(2024.甘肃. 4)某研究团队发现,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解。
关于细胞自噬,下列叙述错误的是()A. 饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量B. 当细胞长时间处在饥饿状态时,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡C. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程D. 细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应【答案】C【解析】【分析】细胞自噬是指在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。
处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、由题干信息可知,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解,所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量,来支持基本的生命活动,A正确;B、细胞长时间处在饥饿状态时,细胞可能无法获得足够的能量和营养素,细胞自噬会过度活跃,导致细胞功能紊乱,可能会引起细胞凋亡,B正确;C、溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,在溶酶体内发挥作用,参与了细胞自噬过程,C错误;D、细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为,来支持基本的生命活动,从而维持细胞内部环境的稳定,D正确。
故选C。
2.(2024.吉林. 2)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。
组织调节性T细胞的研究进展①朱鑫钰辜慕阳陈琪②(华中科技大学同济医学院附属协和医院心血管内科,生物靶向治疗研究湖北省重点实验室,心血管疾病免疫诊疗湖北省工程研究中心,武汉 430022)中图分类号R392 文献标志码 A 文章编号1000-484X(2023)05-1098-07[摘要]长期以来,调节性T细胞(Tregs)被认为发挥免疫抑制作用,进而维持免疫耐受。
最近的研究发现,位于组织的Tregs,即组织Tregs,具有与淋巴Tregs不同的组织特异性表型,行使调节代谢、促进组织修复、促进血管再生等非免疫功能。
随着针对Tregs的治疗靶点越来越多,了解组织Tregs的表型、功能及调控的分子机制是十分重要的。
本综述从组织Tregs的来源、组织特异性表型和功能、组织特异性表型的获得、调控组织Tregs的分子机制四个方面系统阐述组织Tregs研究的最新进展,为这类细胞对多种疾病的干预和治疗提供新思路。
[关键词]组织调节性T细胞;组织特异性表型;组织修复Research progress of tissue regulatory T cellsZHU Xinyu,GU Muyang,CHEN Qi. Department of Cardiology,Union Hospital,Tongji Medical College,Hua⁃zhong University of Science and Technology, Hubei Key Laboratory of Biological Targeted Therapy, Hubei Provin⁃cial Engineering Research Center of Immunological Diagnosis and Therapy for Cardiovascular Diseases,Wuhan 430022, China[Abstract]Regulatory T cells (Tregs) have long been thought to have a role in immunosuppression and immune tolerance. Re⁃cent studies found populations of Tregs residing within non⁃lymphoid tissues, collectively termed "tissue Tregs". Tissue Tregs are dif⁃ferent from their lymphoid organ counterparts in tissue-specific phenotypes and participate in an array of nonimmunologic functions,such as metabolic regulation and promotion of tissue repair and vessel growth. As Tregs receive increasing attention as therapeutic tar⁃gets, it is essential to understand the phenotype and function of tissue Tregs and molecular mechanisms. In this review, we have ex⁃plained the recent progress on tissue Tregs from the aspects of the source of tissue Tregs, tissue-specific phenotypes and function, the acquirement of tissue-specific phenotypes, molecular mechanisms regulating tissue Tregs, which will inform ongoing attempts to har⁃ness Tregs for precision immunotherapeutics.[Key words]Tissue regulatory T cells;Tissue-specific phenotypes;Tissue repair调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)自发现以来,因独特的免疫抑制功能而备受关注。
间充质干细胞治疗放射性肠损伤研究进展放射性肠损伤属于急性放射病的一种,也是腹部肿瘤采用放射治疗后导致的严重并发症之一,当前临床上对于放射性肠损伤尚无有效措施进行治疗。
因此,研究出全新的防治策略,可使患者的预后得以有效改善,生活质量得以有效提高。
间充质干细胞属成体多能干细胞,试验药理学研究结果显示,间充质干细胞能够对放射性肠损伤进行有效治疗。
本文就对放射性肠损伤采用间充质干细胞进行治疗的效果及间充质干细胞发挥疗效的机制的研究进展进行综述。
标签:间充质干细胞;放射性肠损伤;生物疗法随着科技水平的不断提高,当前核能技术不只应用于军事上,在其他很多生活领域,比如科研、医疗、工农业生产等都得到了有效应用[1]。
当人体受到核辐射时,会导致机体出现放射性损伤。
尤其是恶性肿瘤患者,进行放射治疗,效果较好且花费较低,临床应用率高。
有关研究表明,患有癌症的患者在其疾病治疗过程中,需要采取放射治疗的患者比例超过70%[2]。
在采用放射治疗的过程中,由于受到射线的照射,机体必定会受到损害,形成放射性损伤[3]。
由放射性损伤导致的并发症中,放射性胃肠病十分常见,占所有并发症发生数量的80%左右[4]。
由于人体肠黏膜上皮生长代谢十分活跃,因此对于受到的电离辐射,所表现出的敏感性也最高,这也导致放射性损伤中最为主要的受损部位就是肠道。
1 间充质干细胞的特点间充质干细胞属于成体多能干细胞,其来源十分广泛,同时很容易在体外对其进行分离、培养、扩增,增殖潜能十分巨大,间充质干细胞能够分化为多种类型的细胞;能够对多种细胞因子进行分泌,从而对多种免疫细胞进行调节;并且间充质干细胞还能向损伤组织迁移归巢[5]。
国际细胞移植学会对间充质干细胞的定义为:可黏附于塑料培养皿上贴壁生长,具备分化为软骨细胞、成骨细胞,以及脂肪细胞的能力,细胞表面抗原表型CD14或CD11b,CD19或CD79α、CD34、CD45和HLA-DR为阴性,CD73、CD90和CD105为阳性[6]。
肠息肉的治疗进展干细胞疗法的前景与挑战肠息肉的治疗进展:干细胞疗法的前景与挑战肠息肉是一种常见的胃肠道疾病,通常表现为结肠内突出的肿块。
近年来,随着生物医学领域的不断发展,干细胞疗法作为一种新兴的治疗手段,受到了广泛的关注。
本文将重点探讨肠息肉的治疗进展以及干细胞疗法在其中所扮演的角色,同时也会提出干细胞疗法面临的挑战。
肠息肉治疗进展肠息肉的治疗方法通常包括手术切除、内镜下切除以及药物治疗等。
然而,传统的治疗手段存在一定的局限性,例如手术切除可能会导致并发症,并且肿瘤往往会复发。
因此,科学家们开始探索新的治疗策略,其中包括干细胞疗法。
干细胞疗法的前景干细胞是一种具有自我更新和分化能力的细胞。
在肠息肉治疗中,干细胞可以通过不同的机制发挥作用。
首先,干细胞可以分化为肠道上皮细胞,促进损伤的修复和组织再生。
其次,干细胞可以释放出多种生物因子,如细胞因子和生长因子,来调节肠道微环境,促进肿瘤的消退。
此外,干细胞还可以抑制炎症反应,减少肠道组织的病理损害。
近年来的研究表明,干细胞疗法在肠息肉治疗中取得了一定的进展。
一项研究发现,通过干细胞移植,可以有效降低患者的肠息肉发生率,并且减轻疾病的严重程度。
另外,一些动物实验结果显示,干细胞可以显著减少肿瘤的体积和数量,从而延长生存期。
干细胞疗法面临的挑战尽管干细胞疗法在肠息肉治疗中显示出一定的潜力,但仍然面临着一些挑战。
首先,干细胞的获取和培养过程相对复杂,需要耗费大量的时间和资源。
其次,干细胞移植可能存在一定的安全风险,如异种干细胞移植可能引发免疫排斥反应。
此外,干细胞的治疗效果可能因个体差异而有所不同,因此需要进一步的个体化治疗策略。
为了克服这些挑战,科学家们正在努力寻找更好的解决方案。
例如,他们尝试使用诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)来替代干细胞。
iPSCs可以从患者的体细胞中获得,并通过基因和化学物质的干预,使其具有干细胞的特性。
2024克罗恩病肠道纤维化的研究进展要点(全文)克罗恩病(Crohn′s disease,CD)是一种慢性、非特异性的炎性肠病,影响全球数百万人的生活质量。
据统计,欧美地区的CD患病率为200~300/10万人,而在亚洲、非洲和南美地区,随着工业化和生活方式的改变,发病率正在迅速增加。
CD以全层肠壁炎症为病理特征,并在临床上表现出诸如狭窄、穿孔和肠道纤维化等并发症。
这些并发症的发生极大地增加了CD对患者的生活影响和医疗保健系统的负担。
肠道纤维化是CD并发症中最常见的一种,30%~50% CD患者在诊断后的10年内会发展为肠道纤维化。
尽管我们对肠道纤维化有一定的了解,但确切机制尚未完全揭示,有效的防止和逆转肠道纤维化的治疗手段也十分匮乏。
本综述探讨CD肠道纤维化的研究进展,阐明各种细胞和信号通路在CD肠道纤维化中的作用。
一、CD肠道纤维化的病理生理学肠道纤维化是CD患者狭窄和手术需求的主要驱动因素,表现为细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的积累,主要是由于肌纤维母细胞活动的改变所致。
最近的研究揭示肠道纤维化是一个复杂的过程,涉及多种细胞类型和分子信号通路。
在CD患者的肠道中,持续的炎症反应和再生过程导致了肠壁细胞ECM过度积累,最终导致肠道纤维化。
然而,这一过程并非简单的线性过程,而是涉及到炎症、细胞死亡、细胞增殖、ECM 积累和重塑等多个相互关联的过程。
二、CD肠道纤维化演变过程CD肠道纤维化是一种系统性病理生理过程,主要特征是肠壁各层的ECM 和细胞组成发生改变,尤其在肠黏膜下层表现为富含胶原的ECM和间质样细胞数量的过度积累。
这一过程涉及多种复杂的发病机制,包括现有局部成纤维细胞的增殖、上皮到间质细胞的转变(epithelial-mesenchymal transition,EMT)、骨髓来源成纤维细胞的招募和分化,以及黏膜下层内的内皮到间质细胞的转变(endothelial-mesenchymal transition,EndMT)。
肠道组织学描述-概述说明以及解释1.引言1.1 概述肠道组织学是研究肠道组织的结构、组成、功能以及与疾病关系的学科。
肠道是人体消化系统中最长的一段,起到吸收营养物质、水分和排除废物的重要作用。
肠道组织学的研究可以帮助我们更好地了解肠道的生理和病理过程,为肠道相关疾病的诊断和治疗提供科学依据。
肠道组织学主要关注肠道的微观结构和细胞组成。
肠道由黏膜、黏膜下层、肌层和浆膜组成,其中黏膜是最关键的部分。
黏膜中包含许多微细的结构,如肠绒毛、肠腺和免疫相关的淋巴组织。
这些结构对于吸收和消化食物至关重要。
肠道组织学的研究方法主要包括组织染色、免疫组织化学、电镜等技术。
通过对肠道组织进行切片并染色,可以观察到细胞和组织的形态特征,并了解其功能和异常改变。
免疫组织化学技术可以用于检测和定位特定的蛋白质和细胞因子,揭示其在肠道中的作用机制。
电镜则能够提供更高分辨率的图像,详细观察细胞的超微结构。
对肠道组织学的研究具有重要的临床意义。
许多肠道相关疾病,如炎症性肠病、肠道感染和肠道肿瘤,都与肠道组织的结构和功能异常有关。
通过对肠道组织进行病理分析,可以帮助医生进行准确的诊断,并指导治疗方案的选择。
此外,了解肠道组织的结构和功能对于新药的研发和治疗策略的优化也具有重要意义。
未来,肠道组织学的研究将继续深入。
随着技术的不断进步,我们可以望见更多关于肠道组织结构和功能的新发现。
同时,肠道组织学也将与其他学科相互融合,如生物学、微生物学和免疫学等,共同揭示肠道健康与疾病发生发展的机制。
相信未来的肠道组织学研究将为人们提供更深入的认识和更有效的治疗手段。
文章结构部分的内容应该包括本文所使用的章节结构和每个章节的主要内容简介。
在本文中,文章结构部分可以这样描述:文章结构如下:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 肠道组织学基本概念2.2 肠道组织学的研究方法3. 结论3.1 对肠道组织学的重要性的总结3.2 对未来肠道组织学研究的展望在引言部分,我们将提供一个概述,用于引入读者对肠道组织学的主题的基本了解。
干细胞移植在炎症性肠病中的治疗摘要炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)是一组病因未明的慢性肠道炎症性疾病, 包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)和克罗恩病(Crohn's disease, CD). IBD的病因仍不明确, 传统治疗主要是控制活动性炎症和调节免疫紊乱, 常用药物包括5-氨基水杨酸、糖皮质激素和免疫抑制剂等, 部分病例最终需手术治疗. 目前治疗IBD应针对多种发病机制, 采取综合性措施. 随着治疗研究的进一步发展出现了生物制剂、转基因方法、抗凝治疗、干细胞移植, 使治愈IBD成为可能. 其中干细胞移植是一种新兴的IBD治疗方法, 近年来成为治疗研究领域的热点之一, 本文就干细胞移植治疗IBD的研究现状及作用机制进行概述.0 引言炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)病因未明, 发病机制复杂, 患者数量呈逐年增加趋势, 发达国家发病率高于发展中国家. 据调查, 10%-20%的患者中其家庭成员至少有1人患IBD[1,2], 患病时间超过10年者具有发生结肠癌的高风险率. 2003-2005年在一些发达国家(例如丹麦, 瑞典)的调查研究发现, 克罗恩病(Crohn's disease, CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)每年发病率分别为8.6/10万、13.4/10万[3], 发病高峰年龄为10-40岁人群, 年轻患者较普遍; 同时, IBD首次发作也可见于任何年龄段, 15%的患者在确诊时年龄已超过60岁[1,2,4,5]. IBD病程迁延、反复发作, 多数患者因疼痛生活质量受到严重影响[6]. 近年来随着人们生活水平的不断提高IBD在我国的发病率也渐呈上升趋势, Lok等[2]对我国UC患者人口流行病学及临床学特征进行调查研究后发现, UC患者在我国正逐年增加并对年轻患者影响较大, 其中一部分呈严重暴发起病, 虽多数患者病情可为内科药物治疗所缓解, 但少数病例仍需手术治疗或者死亡. 由于IBD病因未明, 迄今为止还没有彻底治愈IBD的方法, 这使得广大学者寻求一种新的治疗途径, 其中干细胞移植给IBD的临床治疗带来了全新的思路, 干细胞移植可调节或重建患者免疫系统, 修复受损肠道黏膜并可恢复肠道黏膜正常功能, 拥有其他治疗方法无法替代的作用. 干细胞移植将有望成治愈IBD的重要方法, 本文就干细胞移植在IBD的治疗研究进展及作用机制方面作一综述.1 IBD的治疗研究现状目前, IBD的治疗主要着眼于控制活动性炎症和调节免疫紊乱, 传统药物包括5-氨基水杨酸、糖皮质激素、免疫抑制剂等. 上述药物对CD与UC的缓解率分别为70%和80%, 但临床疗效欠佳, 长期应用不良反应多, 难以维持长期缓解, 不能有效缩短IBD的自然病程, 对危重病例疗效有限, 存在停药后复发等问题. 与过去30年相比, 免疫抑制剂在IBD的治疗中使用更加频繁, 但并未有效降低CD的肠道并发症[7], 对患者长期的生活质量并没有明显改善. Lix等[8]研究发现, 随着时间的推移CD患者较UC患者具有较高的心理压力、焦虑情绪及病痛灾难感, 这些负面情绪可加重IBD的自然病程, 进一步降低患者的生活质量. 在手术治疗方面, 该疗法主要用于内科治疗无效、合并严重并发症及结肠炎癌变患者, 最终目的是挽救生命、改善患者健康状况, 但术后存在不同程度复发, 其中CD复发率很高. 随之, 在传统药物治疗的基础上出现了生物制剂、转基因方法、抗凝治疗及干细胞移植等新的治疗方法. 在生物治疗方面, 最常使用新型生物制剂Infliximab作为IBD的治疗药物, 该药较多数传统药物起效迅速, 不良反应小, 研究表明Infliximab可有效治疗CD, 愈合瘘管提高患者生活质量[9-11], 对IBD的治疗具有积极作用, 但其临床效果明显时间仅持续2-4 mo, 部分治疗有效的患者可能出现急性肠梗阻, 对可产生Infliximab抗体的患者疗效较差, 在长期用药过程中部分患者可能会产生严重的不良反应[12-14]. 传统IBD的治疗目标主要是控制发作、维持缓解、预防复发、防治并发症及保证生活质量. 近年出现的新型治疗目标主要是早期控制发作、长期维持缓解、改变自然病程、使肠黏膜愈合并试图最终恢复肠道黏膜正常功能、甚至治愈疾病.2 干细胞移植与IBD的关系在诸多治疗IBD的研究中, 干细胞移植作为治疗IBD的新方法主要起源于对造血系统恶性肿瘤合并IBD患者进行干细胞移植后, 观察发现IBD病情在临床及内镜下得到了长期维持缓解, 再次启发了人们研究治疗IBD的新思路, 当前干细胞移植治疗IBD在实验动物研究和临床观察方面均取得了一定的进展.2.1 干细胞与肠黏膜损伤修复干细胞根据发育阶段不同分为胚胎干细胞和成体干细胞. 成体干细胞包括造血干细胞、间充质干细胞、肠道干细胞等. 肠道干细胞即肠道上皮干细胞, 位于肠道隐窝内, 越靠近肠隐窝基底部其增殖能力越强, 越近肠腔增殖能力越弱. 肠道上皮干细胞具有持续更新与分裂增殖能力, 能修复受损肠道黏膜并恢复正常功能, 对维持肠道黏膜的更新及内环境稳定发挥着重要作用, 近两年研究报道, 肠道上皮干细胞移植后可持续生长并稳定表达基因产物[15,16]. 在结合基因技术的基础上, 肠道干细胞可望作为基因载体细胞治疗肠道疾病. 采用干细胞移植治疗IBD造成的肠道黏膜损伤中, 最佳干细胞来源为肠道上皮干细胞, 但由于其数量来源有限, 在体外不能长期培养扩增, 因此可采用造血干细胞作为移植来源. 在干细胞中, 间充质干细胞是一种无造血功能的干细胞, 他有助于组织损伤的修复, 具有较高的可塑性及可移植性, 成人的任何器官组织中均存在该细胞, 在特定条件下间充质干细胞能诱导分化为脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞等多种非造血组织细胞. 2007年Philipe在UC大鼠动物模型中进行骨髓间充质干细胞移植实验中, 发现这类干细胞能定居于受体的肠道上皮[17,18]. 具有正常功能的肠道组织能使炎症所导致的急性肠道损伤得以修复, 间充质干细胞在控制炎症活动、修复肠道黏膜、恢复肠壁完整中起着重要作用. 研究表明, 间充质干细胞可促进放射性损伤的肠上皮的修复[19,20]. 间充质干细胞在修复肠道损伤过程中, UC患者通常能恢复正常的肠道组织结构, 但CD患者则由于过度纤维化常导致肠腔狭窄和梗阻, 这与间充质干细胞持久增生、组织破坏和胶原纤维沉积有关. 目前, 间充质干细胞已成功应用于循环系统、骨关节病等自身免疫性疾病的治疗.2.2 干细胞移植的理论基础干细胞移植的实践与概念始于造血干细胞, 并被几十年的动物实验所支持, 在对患有血液系统疾病或恶性肿瘤的患者进行干细胞移植后发现他们原来患有的IBD得到了意想不到的缓解[21,22]. 目前, 干细胞移植在造血系统疾病方面应用较成熟, 在治疗自身免疫性疾病方面也得到了进一步发展. 自身免疫性疾病的治疗以提高宿主的免疫耐受性为重点, 而IBD患者对肠道共生菌的免疫耐受发生障碍, 这促使我们考虑从促进免疫细胞耐受性治疗入手, 改变IBD的自然病程. IBD是多基因病, 易感点位于第3、7、12、16号染色体上. 研究表明, 突变是IBD的易感因素, Hugot等[23]和Inohara等[24]在2001年报道了IBD的第1个易感基因NOD2/CARD15, 该基因主要存在于单核细胞、巨噬细胞、潘氏细胞、树突状细胞、肠道上皮细胞以及T、B淋巴细胞内[25-27], NOD2/CARD15编码的蛋白质仅在外周血单核细胞中表达, 其作用是介导细胞凋亡以及诱导核因子κB(nuclear factor-κB, NF-κB)的激活. NOD2/CARD15存在3个突变位点, 突变在IBD肠黏膜的严重损伤中具有重要作用, 使患者体内合成大量蛋白, 其蛋白表达可能在造血干细胞内. 因此, 通过造血干细胞移植可重建患者免疫系统从而达到治疗目的.在骨髓源性干细胞中含有多种干细胞组分, 具有多向分化能力, 可直接定居于肠道或与肠道干细胞融合并促进受损微循环的重建等多种机制修复黏膜、恢复正常的肠上皮功能, 也可能其中还参与了肠道的免疫调节, 研究证明骨髓干细胞移植能使IBD模型小鼠受损的肠黏膜组织微循环得以重建, 最终加速受损组织的修复[28], 骨髓干细胞可能成为肠上皮再生的可替代来源.3 干细胞移植治疗IBD的机制及临床试验研究3.1 造血干细胞移植在干细胞移植中造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation, HSCT)应用的较为普遍, HSCT指通过大剂量放、化疗或其他免疫抑制剂的预处理方法清除受体异常的造血和免疫系统, 阻断其发病机制, 然后将供者的造血干细胞移植入受体内, 以替代原有的病理性造血干细胞, 使受体质量建造血及免疫功能, 最终达到治疗目的. HSCT按造血干细胞的来源分为骨髓移植、外周血造血干细胞移植、脐带血干细胞移植和纯化CD34+细胞移植等. 据造血干细胞供者和受者关系及遗传背景分为自体移植、同基因移植和异基因移植. 在进行异基因HSCT时首先要经过移植前预处理, 要求受者和供者具有相匹配的人类白细胞抗原(human leucocyte antigen, HLA)系统, 并有一定数量的造血干细胞作为前提. IBD肠道炎症的发生、发展和转归过程与肠道黏膜免疫系统密切相关. 在人体免疫调节中, T淋巴细胞是重要的免疫细胞, 分为辅助性T淋巴细胞(helper T cells,Th)、细胞毒T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte, CTL)和调节性T淋巴细胞, 其中调节性T淋巴细胞对自身免疫调节起着重要作用[29], 主要使机体的自身免疫耐受与自身免疫反应维持平衡[6]; T淋巴细胞功能异常可导致多种疾病[30-32], 同时也是IBD发病的重要因素; IBD患者受累肠段能产生大量抗体, 当T淋巴细胞产生免疫应答时: Th1为主的免疫应答发展为CD, 此时促炎介质IL-2、INF-γ、TNF释放增加, 引起炎症反应或迟发型超敏反应; Th2为主的免疫应答发展为UC, 此时抗炎介质IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13释放增加, 从而增强体液免疫应答. 正常情况下, 肠道成纤维细胞可产生基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMPs), 其作用可降解细胞外基质阻止其大量沉积, 而活化的具有正常功能的T淋巴细胞可激活成纤维细胞产生MMPs[33], 研究表明, IBD病变肠黏膜中MMPs的表达均明显高于正常的肠黏膜, MMPs在IBD的发病机制中起着重要作用[34]. IBD肠道成纤维细胞与正常肠道成纤维细胞相比具有显著的增殖和胶原分泌能力, 这表明IBD患者肠道产生免疫反应时功能异常的T淋巴细胞激活成纤维细胞,使MMPs产生异常, 从而导致病程的进一步发展. 因此, 造血干细胞移植治疗IBD的可能机制为: (1)移植后的干细胞能参与IBD患者受损肠黏膜的修复, 取代肠黏膜中受损的细胞成分, 还可参与调节肠道内的免疫反应; (2)调节T淋巴细胞功能使肠道正常表达MMPs; (3)移植的前提是摧毁机体病态免疫, 在此基础上进行自体或异体HSCT, 可恢复正常免疫, 阻止了机体对自身组织的免疫攻击, 使IBD的免疫发病机制根除; 与此同时, 在干细胞动员及预处理时应用的超常剂量免疫抑制剂对IBD的治疗具协同作用. 针对IBD的发病机制采用HSCT, 当IBD患者接受HSCT治疗后全身免疫系统得以恢复正常、异常的T淋巴细胞会消失, 通过免疫系统重建可恢复全身正常的免疫反应, 从而治愈IBD.3.2 骨髓间充质干细胞移植骨髓间充质干细胞 (bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs) 是骨髓基质细胞的前体细胞, 是由中胚层分化而来的一种具有多向分化潜能的非造血成体干细胞, 主要存在于骨髓, 可塑性很强, 在不同诱导条件下可分化为多种细胞[35-37], 诸如心肌细胞、肝细胞、神经细胞、血管内皮细胞等. BMSCs移植治疗IBD的可能机制为: 首先, 受损肠道对BMSCs可能有特异性趋化作用, 可释放趋化性细胞因子使BMSCs归巢, 对UC大鼠模型进行BMSCs 移植后发现, 迁移至受损结肠的BMSCs高于正常结肠[38]. 在修复消化系损伤过程中, BMSCs随损伤的加重迁移率增加, 恢复期则明显下降[39]. 研究还证实, 移植后的BMSCs能在大鼠UC模型的肠道中定位[40], 从而分化成具有一定功能的肠道上皮细胞, 可参与消化系损伤修复和功能重建[41], 与此同时BMSCs可抑制T、B淋巴细胞增殖, 降低树突状细胞抗原呈递作用以及改变自然杀伤(natural killer, NK)细胞的功能[42,43], 从而抑制肠道的异常免疫反应, 还可调节细胞因子IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8和 TNF-α[44]等的分泌, 进一步调节受损肠道的炎症反应; 其次, BMSCs还可参与受损肠道微环境的重建, 促进新生血管形成[45], 从而有利于肠道黏膜的修复过程; 最终达到治愈IBD的目的, 移植后重建的免疫系统功能替代了原有的导致肠道慢性炎症的异常的免疫系统功能. BMSCs移植后并发症少、骨髓采集安全方便、对机体损伤小, 易于分离、纯化和体外扩增, 不涉及伦理道德问题, 因此是干细胞移植治疗IBD的理想细胞.3.3 HSCT治疗IBD的临床试验研究 1993年, Drakos报道了第1例淋巴瘤合并CD患者在接受同种异体HSCT后其CD病情得到了改善. 随后, 至少有22例癌症合并CD患者在接受自体造血干细胞移植(autologous hematopoietic stem cell transplantation, AHSCT)后病情得到缓解, 其中19例移植后中位随访时间7年达长期缓解, 18例在中位随访时间超过20 mo后仍达到临床缓解, 18例中有2例同时服用传统药物[46]. 这表明在不服用任何药物的情况下AHSCT也能带来长期的临床缓解疗效, 这引起了人们极大的关注, 使IBD临床治疗方法出现了全新的思路. 2003年报道, 对2例Infliximab疗效较差的CD患者进行HSCT发现CD活动指数(Crohn's disease activity index, CDAI)完全正常[47]; 同时, Burt等[48]也作了报道; 在IBD的治疗中, 有两例关于AHSCT作为CD主要治疗方法的报道, 第1例来自于芝加哥的Ⅰ期临床试验, 包括12例活动性中重度CD患者, 在使用传统治疗和抗TNF-α单克隆抗体治疗无效情况下, 用环磷酰胺联合粒细胞集落刺激因子动员后采集外周血干细胞, 经CD34+纯化处理, 在移植前用环磷酰胺和抗胸腺球蛋白进行预处理, 结果发现出院时CDAI和CD症状均得到改善, 在随访7-37(中位时间为18.5) mo后发现影像学及内镜异常均逐渐改善, 其中11例获得维持缓解(CDAI≤150)[49]; 另1例报道来自米兰的Ⅰ-Ⅱ临床试验, Cassinotti等[50]对4例难治性CD患者进行自体造血干细胞移植后, 撤出所有传统治疗药物, 4例患者有3例经中位随访时间16.5 mo后临床和内镜评估达到了维持缓解; 在这2例报道中进行HSCT后均无患者死亡. 目前欧洲正进行Ⅲ期临床试验, 旨在调查大剂量免疫抑制剂加用AHSCT所带来的潜在临床疗效. 国外报道了1例出生后10 mo患有IBD合并CD3γ缺陷的患儿, 出生后2 mo时经常发生顽固性腹泻、反复肺部感染、口腔念珠菌病, 在进行严格的移植前准备后为该患儿进行第1次异基因HSCT, 并在5 mo后进行第2次移植, 在第2次移植后的第19天患儿由IBD导致的严重腹泻、肛周病变、直肠瘘得到了显著改善[51]. 国内报道, 2004年对5例复发性CD患者进行自体AHSCT治疗, 有4例缓解, 1例术后6 mo复发[52]. 所有这些相关报道在HSCT治疗IBD的进一步研究中给人们产生了巨大鼓舞.4 结论干细胞移植治疗IBD具有广阔的应用前景, 他可从遗传和免疫方面对IBD起到治疗作用, 能够改变IBD的自然病程、达到长期维持缓解、愈合受损肠道黏膜、恢复肠道正常功能并显著提高患者生活质量. 当前干细胞移植对IBD的治疗还处于试验性阶段, 主要用于对难治性CD试验性治疗的研究, 尚缺乏大量的临床资料, 有待于更多病例研究和长期随访. 随着干细胞移植技术的迅速发展, 成纤维细胞、骨髓细胞诱导成多能干细胞相继报道, 给干细胞移植治疗IBD的研究和应用打开了新的前景. 此外, 干细胞移植在基础和临床研究方向上仍存在着有待解决的问题, 如干细胞移植治疗最佳时机的选择; 移植适应证的选择; 合理的预处理方案; 自体移植物去除T淋巴细胞的利弊; 如何进行个体化治疗; 并发症的防治; 移植后激素减量的方法; 移植后免疫重建的研究; 干细胞移植后在体内的转化过程及机制; 如何进一步提高移植成功率等都是未来研究的方向, 随着基础研究的深入和临床实践经验的不断积累, IBD患者有望得到彻底的治愈. 我们期待着干细胞移植能在IBD的治疗中得到广泛和有效的应用. 在未来的一段时间内, 随着技术的不断创新, 治疗经验的不断丰富, 会有越来越多的患者得到更好的救治, 重获健康. 干细胞移植治疗在IBD中的应用将仍是消化系疾病的研究热点, 相信不远的将来应用干细胞移植治疗IBD将会成为必然趋势.背景资料 IBD病因未明, 迄今为止还没有彻底治愈IBD的方法, 药物及手术治疗均不能获得满意疗效.同行评议者郁卫东, 副研究员, 北京大学人民医院临床分子生物学研究所/中心实验室研发前沿目前, 干细胞移植治疗IBD的研究主要集中于造血干细胞和骨髓间充质干细胞移植, 在基础和临床研究方面均取得了一定的进展, 但移植后免疫重建的研究、干细胞在体内的转化过程及机制、移植适应证的选择、个体化治疗方案、如何进一步提高移植成功率等都是未来研究的关键.相关报道研究表明干细胞移植后可迁移至受损肠道参与损伤组织修复和功能重建, 并可恢复肠道正常的免疫功能, 国内外仍在进行临床研究探索.创新盘点本文就干细胞移植治疗IBD的研究进展进行综述, 并对其治疗的可能机制进行了概括总结.同行评价本文科学性较好, 综述全面, 为读者了解干细胞移植治疗炎症性肠病的研究进展奠定基础.。
前列腺素E2促进损伤肠黏膜修复的研究进展作者:乐梦真范汉程朱清仙曾慧红邵立健来源:《新医学》2022年第07期【摘要】前列腺素E2(PGE2)是前列腺素E的一种,属于类花生酸类物质,参与机体炎症反应与免疫调节。
正常生理情况下,肠黏膜上皮处于不断自我更新的过程,其自我更新由肠隐窝底部的肠道干细胞(ISC)完成,ISC对维持肠黏膜完整性具有重要意义。
随着PGE2对成体干细胞(包括ISC等)作用的深入研究,发现PGE2不仅参与炎症免疫反应,而且能通过激活Wnt等信号通路促进成体干细胞增殖,从而维持正常组织的新旧更替。
该文主要综述PGE2对肠黏膜损伤的修复作用及其对ISC功能的影响。
【关键词】前列腺素E2;肠黏膜上皮;肠道干细胞;Wnt信号通路;炎症性肠病Research progress on the role of prostaglandin E2 in promoting recovery of intestinal mucosal injury Yue Mengzhen△, Fan Hancheng, Zhu Qingxian, Zeng Huihong, Shao Lijian. △Basic Medical College, Nanchang University, Nanchang 330006, ChinaCorresponding author, Shao Lijian, E-mail:*************.cn【Abstract】 Prostaglandin E2 (PGE2), as a member of prostaglandin E, belongs to eicosanoids. It participates in inflammatory reaction and immune regulation. Under normal physiological conditions, intestinal mucosa undergoes persistent self-renewal. This process is mediated by intestinal stem cells (ISC), which reside in the base of intestinal crypts. ISC play a very important role in maintaining the integrity of intestinal mucosa. Along with in-depth study of therole of PGE2 in adult stem cells (including ISC), PGE2 has been proven to not only participate in inflammatory reaction, but also promote the proliferation of adult stem cells by activating the Wnt signaling pathway, thereby properly maintaining normal intestinal tissue renewal. In this article,the role of PGE2 in the repair of intestinal mucosal injury and the effect upon ISC were mainly reviewed.【Key words】 Prostaglandin E2; Intestinal mucosa; Intestinal stem cell; Wnt signaling pathway; Inflammatory bowel disease肠道黏膜上皮处于不断的再生-凋亡循环,更新周期通常为3~5 d。
炎症性肠病肠上皮细胞修复机制的研究进展作者:宋铱航钟英强来源:《新医学》2019年第02期【摘要】肠上皮细胞及其之间的紧密连接是肠黏膜屏障的重要组成部分。
炎症性肠病中可出现肠上皮屏障的损伤,会导致肠黏膜的反复受损和修复。
上皮损伤的修复取决于附近上皮细胞的迁移、增殖和分化。
多种生长因子、细胞因子、三叶因子参与了调节肠道上皮损伤的修复,近年来还发现固有免疫中的Toll样受体和NOD样受体对维持肠内稳态和肠黏膜修复也起着重要作用。
【关键词】炎症性肠病;上皮细胞;细胞修复;胞间信号肽类和蛋白质类;固有免疫【Abstract】 Intestinal epithelial cells and tight intercellular junction are important components of intestinal mucosal barrier. The epithelial barrier damage may occur in inflammatory bowel disease, which leads to recurrent injury and repair of the intestinal mucosa. The process of epithelial injury repair relies upon the migration, proliferation and differentiation of adjacent epithelial cells. Multiple growth factors, cytokines and trefoil factors participate in regulating the process of intestinal epithelial injury repair. In recent years, toll-like receptors and NOD-like receptors in innate immunity have also been found to play a pivotal role in maintaining intestinal homeostasis and intestinal mucosal repair.【Key words】 Inflammatory bowel disease;Epithelial cell;Cell repair;Intercellular signaling peptide and protein;Innate immunity腸上皮细胞(IEC)是肠腔表面的单层柱状细胞,成熟的IEC主要包括吸收细胞、杯状细胞、内分泌细胞和潘氏细胞等,吸收细胞是肠道含量最丰富的细胞,承担肠道吸收营养物质的功能,杯状细胞分泌高度糖基化的黏蛋白(主要是MUC2),构成凝胶样黏液,是肠道上皮屏障的重要防御线,潘氏细胞是小肠腺的特征性细胞,局限在隐窝底部,可分泌防御素和溶菌酶,对肠道微生物有杀灭作用[1]。
干细胞移植治疗放射性肠炎的研究进展彭亚楠;王海洲;张萌;方诗琳;施先艳;赵秋;刘静【摘要】放射性肠炎(radiation enteritis,RE)是经放射治疗引起的肠道放射性损伤,可累及肠道各节段,导致肠道消化、吸收及分泌功能障碍,严重时可危及患者生命,是当今临床治疗的难题.目前,放射性肠损伤机制仍不明确,尚缺乏有效的预防和治疗方法.干细胞移植是一种新兴的治疗策略,已成为RE治疗领域的研究热点.鉴于此,本文主要对干细胞移植治疗RE的研究现状及其损伤修复机制作一综述.【期刊名称】《临床误诊误治》【年(卷),期】2018(031)001【总页数】5页(P108-112)【关键词】干细胞移植;肠炎;间质干细胞;干细胞研究【作者】彭亚楠;王海洲;张萌;方诗琳;施先艳;赵秋;刘静【作者单位】430071 武汉,武汉大学中南医院消化内科(湖北省肠病医学临床研究中心肠病湖北省重点实验室);430071 武汉,武汉大学中南医院消化内科(湖北省肠病医学临床研究中心肠病湖北省重点实验室);430071 武汉,武汉大学中南医院消化内科(湖北省肠病医学临床研究中心肠病湖北省重点实验室);430071 武汉,武汉大学中南医院消化内科(湖北省肠病医学临床研究中心肠病湖北省重点实验室);430071 武汉,武汉大学中南医院消化内科(湖北省肠病医学临床研究中心肠病湖北省重点实验室);430071 武汉,武汉大学中南医院消化内科(湖北省肠病医学临床研究中心肠病湖北省重点实验室);430071 武汉,武汉大学中南医院消化内科(湖北省肠病医学临床研究中心肠病湖北省重点实验室)【正文语种】中文【中图分类】R617;R516.1放射治疗(放疗)是恶性肿瘤的常用治疗方法,大约70%的癌症患者接受放疗[1]。
肠组织对辐射高度敏感,是临床放射性损伤的常见部位之一[2]。
据估计,全世界每年有3万~5万例患者在接受放疗后发生严重的放射性肠炎(radiation enteritis,RE)[3]。
肠道干细胞与肠道损伤修复的研究进展耿艳霞【摘要】The intestinal mucosa epithelial cells are constantly self-renewing for a life time, this is realized by the stem cells through their continuous proliferation, differentiation and ultimate replacement of the lost epithelial cells. This dynamic balance plays an important role in normal intestine integrity maintenance, as well as intestinal restoration after injury. Right now, there is a lack of effective treatment after mucosal damage. In the natural wound repair process, intestinal stem cells (ISC) divide faster, and promote the restoration procedure. Understanding the biological characteristics of ISC such as its location, molecular marker, and mechanism of proliferation and differentiation, is meaningful in promoting the intestine structure and function regaining after injury.%肠黏膜上皮细胞终身不断自我更新,这一过程须凭借肠道隐窝干细胞(intestinal stem cell,ISC)持续增殖、分化,取代终末分化细胞来完成.这种动态平衡在正常肠道结构和功能的维持以及肠道损伤后的修复过程中起着重要作用.目前肠道黏膜损伤尚缺乏有效的治疗手段,ISC在肠道损伤后分裂加快,促进了损伤修复.了解ISC的相关生物学特性,例如定位、标记、分裂分化机制等对于促进肠道损伤后结构与功能的完全修复有着重大意义.【期刊名称】《医学研究生学报》【年(卷),期】2013(026)002【总页数】5页(P181-185)【关键词】肠道干细胞;定位;分裂;分化;损伤修复;信号通路【作者】耿艳霞【作者单位】210002,南京,南京大学医学院临床学院(南京军区南京总医院)解放军普通外科研究所【正文语种】中文【中图分类】R730.530 引言肠道上皮是成年哺乳动物机体代谢最活跃的场所,也是自我更新最快的组织之一。
肠道干细胞是位于肠道隐窝的一类成体干细胞,具有干细胞活性,能够分化为吸收细胞,杯状细胞,内分泌细胞和潘氏细胞,不仅维持正常的生理功能,亦能修复损伤的肠道上皮,并与肠道肿瘤的发生发展密切相关。
在肠道干细胞的体内外生物学研究中,其具体定位及特异性标记物的选择是制约其研究进展的障碍之一。
1 ISC的特性干细胞必须至少具备2条基本性质:①长期的自身维持能力,即能够在长时间内(通常指有机体整个生存期)保持自身数量的稳定;②多潜能性,即能够多次分裂并产生相应组织不同种类的分化细胞。
大多数成体干细胞都能产生多种细胞,但也有组织只产生一种子代细胞。
干细胞的第1条性质最先得到了广泛应用,Shackleton等[1]发现,单个乳腺干细胞可以生长成为整个乳腺,单个毛囊干细胞起源的细胞也可产生真皮、皮脂腺和毛囊[2-3]。
为证明第2条性质,通常会对候选的干细胞群进行遗传学的原位标记(如转基因的角蛋白-15启动子),以便对已修饰的干细胞及其子代进行观察,还可同时证明干细胞的自身维持能力及多潜能性[4]。
在许多组织中,是无法用上述技术来分离或标记成体干细胞的,于是,另一种替代标记物——标记保留细胞(label-retaining cell,LRC)应运而生。
这一标记的理论基础如下:干细胞是倾向于静止的;当发生严重的组织损伤时,有丝分裂激活,干细胞的直系子代细胞(TA细胞)快速增殖,很快将渗入的标记DNA稀释,而倾向于静止的干细胞相对来说便保留了 DNA标记,称为标记保留细胞。
Cairns[5]在1975年提出了“不死链”假说,他推测,干细胞的分裂是不频繁的。
当发生分裂时,干细胞产生一个进入快速循环周期的子代TA细胞,TA细胞经过数次分裂最终分化为各种组织细胞,而另一个子代细胞代替原来的干细胞,这种分裂方式称为“不对称分裂”。
干细胞倾向于保留旧的DNA链,而把新合成的链贡献给快速增殖的子代TA细胞。
这一假说一直是学术争论的焦点,其分子机制至今也无法确认[6-7]。
然而,研究者们也提出了一些反证,比如,果蝇的干细胞就有着活跃的循环周期[8];造血干细胞并非是非对称分裂[9];有些终末分化细胞(如巨噬细胞)根本不分化,却可以比干细胞更好地保留DNA标识;胚胎干细胞是快速循环的细胞,但在适当的培养条件下并不能发生非对称分裂。
所以,DNA的标记保留并不是很好的替代标记。
2 肠道上皮的自我更新在肠道表面,排列着许多由单层柱状上皮细胞折叠而成的隐窝。
每个绒毛周围大约有6个隐窝,每个隐窝大约包含250个细胞。
除了潘氏细胞,所有隐窝细胞都在成熟过程中向肠腔方向不断移行,各细胞的位置即大致对应于其在成熟中的时期,终末分化而有功能的细胞大多分布在小肠绒毛周围或结肠隐窝顶端。
成熟的上皮细胞逐渐衰老而脱落入肠腔,同时,隐窝中低段细胞持续补充并替代这些脱落的细胞,维持着动态平衡。
在小鼠,肠道上皮每5天更新1次,每个隐窝每天产生约300个细胞[10]。
快速增殖的祖细胞每12~16小时分裂1次,于隐窝内停留48~72 h后,在向肠腔方向移行过程中约分裂6次,到达隐窝-绒毛交界处时开始快速且不可逆地向某一谱系分化,这一过程与绒毛顶端的细胞凋亡和脱落相平衡。
3 关于ISC定位的2个学说ISC的存在已成为共识。
研究认为,小肠隐窝中存在有功能的干细胞,且每个隐窝中约有4~6个干细胞,但关于其具体位置,目前有2种学说。
第1种学说可以追溯到上世纪50年代,人们认为潘氏细胞占据隐窝0~+3位置,而干细胞位于+4,与其下方的潘氏细胞划而为界。
Potten等[11]通过实验证实,LRC细胞即位于+4位置,且对辐射特别敏感,减少了突变的危险。
在Potten提出的模型中,已突变的干细胞将被前2~3代的TA细胞替代,TA细胞对辐射敏感度较小,有更强的修复能力,当其替补到+4位置时便拥有了干细胞的特性,开始行使干细胞潜能。
这一假说并没有直接证明+4细胞与其子代之间的关系,这些+4 LRC细胞也只是“可能的ISC”。
第2种学说是30余年前提出的,人们认为小肠干细胞是处于隐窝基底部潘氏细胞之间的柱状细胞,称为隐窝柱状细胞(crypt base columnar cell,CBC)细胞。
这一学说起初基于形态学,后来通过Dlb-1克隆标记技术证实。
Cheng和 Bjerknes等[11-12]认为,隐窝柱状 CBC 细胞可以代表真正的干细胞。
在他们提出的模型中,Mix多能祖细胞位于潘氏细胞之上,是CBC细胞的直接子代,而且是各种分化细胞的共同起源。
如上所述,关于干细胞的定位目前还没有共识,这2种学说的共同缺点在于,都没有直接而确凿的证据证明干细胞的第2条性质。
4 Wnt目标基因是候选干细胞标志物以上研究虽然体现了肠道上皮自我更新的特性,但是由于缺乏独特的分子标记,在一定程度上妨碍了对干细胞的定义,有学者建议用Musashi-1[13]和β1-integrin[14]对干细胞进行标记,这些基因约在隐窝下1/3处表达,表达范围较广;也有一些标记物主要在 +4细胞表达,如 Hoechst侧群细胞SP[15-16],p-PTEN 和 p-AKT [17],sFRP5[18],Sox4[19],Dcamkl1 [20],552 位点的丝氨酸磷酸化的β-catenin[21],端粒酶[22]等。
ISC的定位很重要,其调节更新的生物过程更是复杂。
以上提到的一些推测的ISC 标志物便反映了可能在ISC调节和增殖分化中起重要作用的基本信号通路,这些通路包括 Wnt、BMP、PI3K和 Notch通路等。
在ISC的自我更新和谱系分化过程中,这4条通路之间存在着复杂的相互作用,并相互协调。
其中,Wnt信号系统在肠道生理和病理过程中发挥着至关重要的作用,是隐窝增殖的支配力量[23-24]。
体内研究表明,隐窝处TA细胞的增殖依赖于Wnt信号的持续刺激,而Wnt通路的突变也是结肠肿瘤发生的重要原因[25]。
除了促有丝分裂作用,Wnt信号梯度还与潘氏细胞的分化有关,决定了潘氏细胞向隐窝底部而不是肠腔方向移行[26]。
有理由认为,这些基因中有一部分只在ISC表达。
为定义这些标志物,Barker等[27]研究了80个Wnt目标基因的组织学表达。
其中,Lgr5/Gpr49基因的表达具有唯一性,它编码一个G蛋白偶联受体,其结构组成包括一个与配体结合的富含亮氨酸的胞外区域、一个7次跨膜区和一个负责信号转导的C末端。
与Morris的方法相似[4],Barker证实了小肠和结肠的Lgr5阳性细胞能同时满足干细胞的2条性质,即长期维持自身稳定(≥60 d)的同时,也能产生比例正常的4种成熟上皮细胞。
此外,van der Flier等[28]还发现,在 Lgr5阳性细胞,选择性表达的转录因子Ascl-2是维持这些干细胞所必须的。
相似的,Sangiorgio和Capecchi运用谱系追踪技术,也得到了相似的结果,提出Bmi-l也是干细胞标志物的候选者[29]。
然而,Ascl-2和Bmi-1只是细胞内蛋白;作为表面蛋白,Lgr5无疑是分离活细胞最好的候选分子之一。
Barker等[30]发现在成年小鼠的小肠,每个隐窝大约包含6个Lgr5阳性细胞。
Lgr5只在CBC细胞表达,这些CBC细胞形态纤长,底部较宽,细胞核扁平呈楔形,细胞质和细胞器都较少;在结肠,Lgr5阳性细胞位于隐窝底部,其数目和形状都和小肠相似。
这些CBC细胞同时也表达细胞周期标志物Ki67,且其平均细胞周期仅为1 d,这比既往认为的倾向于静止的LRC的细胞周期短得多。
5 关于ISC定位2种学说的调解长期以来,关于ISC定位的2种学说争论不休。
CBC细胞已经被证实为至少是ISC的一种,至于+4 LRC细胞是否为ISC,我们可以从文献中寻找证据。