Cell,Rep:科學(xué)家應(yīng)用單細(xì)胞分析發(fā)現(xiàn)小腸干細(xì)胞分化的過(guò)渡態(tài)

2016年08月16日訊 近日，來(lái)自美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Cell Reports上發(fā)表了一項(xiàng)最新研究進(jìn)展，他們利用單細(xì)胞分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)Lgr5+小腸干細(xì)胞來(lái)源的祖細(xì)胞實(shí)際上包含了兩個(gè)不同的細(xì)胞群體，進(jìn)一步揭示了小腸干細(xì)胞分化過(guò)程的最早期步驟。

位于每個(gè)小腸腸窩底部的LGR5+小腸干細(xì)胞是維持干細(xì)胞和小腸上皮細(xì)胞自我更新的動(dòng)力，之前有研究發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞在分化形成具有成熟功能的終末細(xì)胞之前會(huì)經(jīng)歷短暫擴(kuò)充祖細(xì)胞（transit-amplifying progenitors）階段，這些小腸雙潛能祖細(xì)胞會(huì)單向分化形成具有吸收功能的細(xì)胞或具有分泌功能的細(xì)胞。

之前還有研究發(fā)現(xiàn)在血液中造血祖細(xì)胞會(huì)在定向形成不同血細(xì)胞類(lèi)型之前激活特異性表達(dá)在子譜系（daughter lineage）細(xì)胞中的一些基因，這一現(xiàn)象也叫做多譜系始發(fā)（multilineage priming）。研究人員對(duì)于小腸干細(xì)胞的分化是否也經(jīng)歷類(lèi)似階段十分感興趣。

為了確定小腸干細(xì)胞分化的早期轉(zhuǎn)變特征，研究人員使用一種微流體學(xué)方法檢測(cè)了單個(gè)LGR5+細(xì)胞的干性基因和譜系特異性基因的轉(zhuǎn)錄。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)不同的細(xì)胞群體，其中一群表達(dá)已知的小腸干細(xì)胞標(biāo)記物，另外一個(gè)較大的細(xì)胞群同時(shí)表達(dá)干性標(biāo)記物和成熟細(xì)胞的標(biāo)記物。

研究人員也在動(dòng)物模型體內(nèi)通過(guò)單分子mRNA原位雜交和免疫熒光技術(shù)證實(shí)了LGR5+細(xì)胞中一個(gè)亞群存在譜系特異性基因的表達(dá)?；蜣D(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)分析進(jìn)一步揭示其中一個(gè)LGR5+細(xì)胞群不僅來(lái)自另外一群細(xì)胞，還表現(xiàn)出預(yù)期的雙潛能祖細(xì)胞的特征，包括Notch配體激活和細(xì)胞周期抑制因子的激活。

該研究確定了小腸干細(xì)胞分化的最早期步驟，同時(shí)發(fā)現(xiàn)多譜系基因始發(fā)態(tài)現(xiàn)象也存在于小腸干細(xì)胞，是小腸干細(xì)胞分化過(guò)程的一個(gè)基礎(chǔ)性特征。

腸道干細(xì)胞簡(jiǎn)介

腸道干細(xì)胞位于腸黏膜隱窩基底部，即基底隱窩是腸道干細(xì)胞的細(xì)胞庫(kù)。正常情況下，位于隱窩基底部的腸道干細(xì)胞不斷向隱窩頂部（腸腔方向）遷移，整個(gè)遷移過(guò)程大約3-5d，在遷移過(guò)程中腸道干細(xì)胞分化形成不同的腸黏膜細(xì)胞。

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