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Cell Rep:科学家发现治疗衰老相关肠道疾病的新线索

来源:生物谷 2017-03-20 11:06


2017年3月20日讯 /生物谷BIOON/ --小肠干细胞是保持肠道健康和正常功能的动力源泉,但是最近一项发表在国际学术期刊Cell Reports上的新研究表明这些细胞也会随人类一同衰老逐渐失去再生能力。

研究人员表示,这项研究首次表明小肠干细胞会随人类一起衰老,还首次提供了清晰证据表明小肠干细胞Wnt信号逐渐消失是导致衰老过程,使其失去再生能力的一个重要驱动力。

“衰老的小肠干细胞中Wnt信号的减弱或许可以帮助解释老年人的肠道对食物和营养成分吸收的失衡,但是我们的文章还揭示了背后的生物学机制,这让我们有机会通过重新恢复Wnt信号逆转衰老过程,”文章作者Hartmut Geiger博士这样说道。“未来需要根据这些结果开发药物干预方法,至少我们现在已经知道该从哪里开始。”

通过比较2到3个月大的年轻小鼠和接近2年的老年小鼠的小肠组织,研究人员发现它们的小肠结构存在显著差别。老年小鼠小肠的隐窝数量更少,并且小肠结构会变得更长更宽,除此之外肠绒毛会变得更长且细胞数量更多。但是研究人员也注意到老年小鼠小肠中活跃分裂的细胞数量变得更少。

随后研究人员比较了年轻小鼠和老年小鼠小肠中小肠干细胞的特征,虽然数量上没有显著差别但是老年小鼠的小肠干细胞上代表干细胞功能的一些分子标记物出现减少。这意味着老年小鼠的小肠干细胞出现了功能的减弱。

为了发现促进小肠干细胞衰老和功能减弱的原因,研究人员进行了RNA测序分析,结果表明衰老细胞内许多基因的表达都出现了显著下调,其中包括PPAR,SMAD和Wnt参与的分子途径。

由于Wnt在调节小肠干细胞方面有特别重要的功能,因此研究人员聚焦到该信号途径。他们在年轻和老年小鼠的间充质干细胞内检测了Wnt信号途径的存在情况和信号强度,也在不同小肠细胞中检测了Wnt信号,特别是杯状细胞和潘氏细胞中,研究人员都观察到老年小鼠存在Wnt信号的减弱。

在实验室培养的人类和小鼠小肠类器官中也发现老年的小肠存在Wnt信号的下降,同时还存在小肠结构的改变和功能下降。

研究人员还在衰老的人类和小鼠小肠类器官模型中添加Wnt3a,重新恢复Wnt信号,观察到小肠干细胞又恢复了再生能力,还可以促进杯状细胞和潘氏细胞的产生,增加小肠隐窝和其他关键结构的数量。

科学家们接下来将会进一步研究适合人类的干预措施。(生物谷Bioon.com)

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原始出处:

Kodandaramireddy Nalapareddy, Canonical Wnt Signaling Ameliorates Aging of Intestinal Stem Cells,DOI: 10.1016/j.celrep.2017.02.056

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