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鈣調(diào)控干細(xì)胞活性
2017-3-9 閱讀(788)
研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)鈣離子能形成復(fù)雜信號(hào)，調(diào)控干細(xì)胞活性，這一開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)開辟了干細(xì)胞調(diào)控新模式。
成體干細(xì)胞確保了我們具有*的組織再生能力，但是這些干細(xì)胞的活性也需要受到嚴(yán)密監(jiān)控，以防轉(zhuǎn)變?yōu)榘┌Y。那么隨著生物機(jī)體生長，這種調(diào)控平衡是如何完成的呢？這就是干細(xì)胞生物學(xué)中的一大關(guān)鍵問題，近期研究人員發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞調(diào)控的一種新模式，他們利用果蠅的腸道，發(fā)現(xiàn)其中的干細(xì)胞能對(duì)不同細(xì)胞內(nèi)鈣離子信號(hào)產(chǎn)生應(yīng)答，調(diào)整它們的增殖活性。
這一機(jī)制揭示了細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，以及對(duì)鈣離子變化產(chǎn)生應(yīng)答的蛋白，都是干細(xì)胞活性的一種主調(diào)控因子。
腸道中存在的成體干細(xì)胞非常活躍，這些細(xì)胞會(huì)收到許多信號(hào)，比如來自飲食，腸道菌群，入侵的細(xì)菌，還有一些壓力因素。干細(xì)胞是進(jìn)行分化，還是保存實(shí)力，以待今后使用呢？鈣離子敏感基因調(diào)控系統(tǒng)能整合這些刺激，通過影響細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的變化來調(diào)節(jié)腸道干細(xì)胞增殖。
這些發(fā)現(xiàn)有助于解釋干細(xì)胞是如何回應(yīng)這些不同變化刺激的，鈣離子這一個(gè)變量就能整合所有信號(hào)，這一發(fā)現(xiàn)令人激動(dòng)，也是干細(xì)胞生物學(xué)中令人感到驚訝的一種作用機(jī)制，將有助于我們理解不同類型的癌癥，以及多種退行性疾病。
研究人員發(fā)現(xiàn)了腸道干細(xì)胞具有L-谷氨酸受體，膳食中L-谷氨酸也能刺激干細(xì)胞分裂，以及果蠅的腸道生長。研究人員完成了果蠅腸道的活體干細(xì)胞成像，結(jié)果令人驚訝——他們發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞中的鈣離子水平能進(jìn)行振蕩調(diào)控，L-谷氨酸能通過觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)鈣離子持續(xù)增加，而調(diào)節(jié)干細(xì)胞活性，由此確定了鈣離子信號(hào)的重要意義。
研究表明干細(xì)胞中鈣離子水平變化并不于對(duì)L-谷氨酸的應(yīng)答，這些細(xì)胞對(duì)其它刺激，比如感染和組織損傷也會(huì)做出應(yīng)答，而且研究人員也發(fā)現(xiàn)通過遺傳改變干細(xì)胞中的鈣離子泵，提高鈣離子水平，也會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)烈的，持續(xù)增殖反應(yīng)。
同時(shí)研究人員也發(fā)現(xiàn)鈣離子激活干細(xì)胞是由鈣離子敏感蛋白磷酸鹽和轉(zhuǎn)錄因子執(zhí)行完成的。研究人員認(rèn)為這種鈣離子對(duì)干細(xì)胞活性的廣泛影響表明，這些細(xì)胞是利用細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度作為動(dòng)態(tài)信號(hào)應(yīng)答的一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)。
下一步研究人員還將進(jìn)一步探索這種調(diào)控系統(tǒng)對(duì)疾病干細(xì)胞，以及腸道衰老疾病相關(guān)干細(xì)胞的影響。
