Science：肠道内表面的细胞通过相互拉扯清除较弱的细胞

肠道内表面的细胞每几天就会更新一次。但这是如何发生的呢？人们过去一直认为，细胞离开肠道表面是因为多余的细胞被推挤出去。

在《科学》杂志上，来自Hubrecht研究所和AMOLF的研究人员表明，这种看法并不正确。实际上，情况恰恰相反：这些细胞并非相互推挤，而是相互拉扯。这些拉力导致最弱的细胞被清除。这一认识为我们理解肠道功能失调如何导致疾病或感染提供了新的视角。

拉力而非推力

普遍的看法如下：肠道表面的老旧和功能失常的细胞，就像配送中心传送带上的包裹一样，移动到出口。随着细胞的积累，它们相互"推挤"从而被排出。

但事实并非如此。研究人员Daniel Krueger和Kasper Spoelstra发现，细胞并非处于压力之下，而是处于张力之中。这种张力源于细胞彼此之间的"拉扯"。这好比一场拔河比赛，只不过参与者是细胞和它们的邻居。事实证明，这场"拔河"游戏对于确定哪些细胞最弱、因而需要离开肠道至关重要。

为了获得这些新见解，Hans Clevers（Hubrecht研究所）、Sander Tans（AMOLF）和Jeroen van Zon（AMOLF）的研究小组使用了所谓的肠道类器官进行研究。这些是在实验室中培养的微型肠道。类器官的优点之一是研究人员可以轻松地在显微镜下操作和研究它们。

细胞彼此施加的拉力对于肠道的正常功能至关重要。无法产生足够拉力的细胞会被从肠道中清除。这些细胞可能导致肠道内外屏障闭合不全，从而引发炎症。

研究人员Daniel和Kasper通过不同方式影响了类器官中细胞进行的"拔河"游戏。首先，他们进行了一系列实验，通过光遗传学操作或基因操作使细胞变弱或变强。

每当他们将较强和较弱的细胞组合在同一个类器官中时，他们注意到较弱细胞比强细胞更频繁地从类器官中消失。其次，他们进行了用激光弱化单个细胞的实验。

以此方式被弱化的细胞倾向于在一小时内被挤出。两项实验均表明，当细胞比其邻居更弱时——即输掉了"拔河"游戏——它们会迅速从肠道中被清除。

对肠道疾病的深入观察

肠道表面细胞间的拉力也具有医学意义。研究人员还研究了患有先天性簇状肠病（一种遗传异常疾病）的类器官。这种疾病对新生儿肠道表面的发育有负面影响，有时会导致肠道不可逆的损伤。

研究人员证明，具有这种特定遗传异常的细胞表现出紊乱的"拔河"行为；它们彼此施加了过大的拉力。

既然已经明确细胞离开肠道表面是基于其施加拉力的能力，研究人员预计后续研究将利用肠道异常患者的组织进行，并扩展到其他器官中细胞间作用力的研究。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Daniel Krueger, et al, Epithelial tension controls intestinal cell extrusion, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adr8753.