JEM：新研究发现了促进肠道再生和缓解放疗副作用的关键机制

肠道非常容易受到影响，并在癌症治疗过程中受到改变DNA的试剂（如放疗和化疗）造成的恶劣条件的影响。例如，许多胃肠道肿瘤患者接受放疗，这种治疗往往也会损害健康肠道，影响它的再生能力。因此，了解肠道上皮的再生是如何发生的非常重要。参与这一关键过程的细胞和分子机制还没有被完全理解。

在一项新的研究中，来自西班牙国家癌症研究中心（CNIO）的研究人员如今发现了对肠道上皮再生至关重要的细胞和分子机制之一。这一发现为在这一过程失败时刺激它以及保护它免受放疗和化疗的损害奠定了基础。相关研究结果于2022年9月13日在线发表在Journal of Experimental Medicine期刊上，论文标题为“Transit-amplifying cells control R-spondins in the mouse crypt to modulate intestinal stem cell proliferation”。

根据这项新的研究，促使肠道干细胞再生肠道粘膜的因素取决于肠道上皮组织中不同细胞类型之间的交流。这些作者还发现了一种干预这种交流从而促进肠道再生的方法。

论文通讯作者、西班牙国家癌症研究中心生长因子、营养物与癌症小组负责人Nabil Djouder及其团队多年来一直在研究如何提高多种器官---特别是肝脏和肠道粘膜---的再生能力，从而减轻放疗的影响。

迷人的四向细胞交流

Djouder解释说，“肠道上皮的再生对于肠道的正常运作非常重要。在此之前，我们知道它是由强大的刺激肠道干细胞增殖的有丝分裂因子（mitogenic factor）所驱动的，但我们不知道这些有丝分裂因子是如何被调节的。”

这项新研究表明---出乎这些作者的意料之外---参与再生上皮粘膜的祖细胞调控了有丝分裂因子的产生。这一过程如下：当发生严重损伤时，祖细胞的损伤导致组织炎症；这反过来又减缓了有丝分裂因子的产生，从而减缓了干细胞增殖和随后粘膜的再生。

Djouder说，“对我们来说，至少有四种不同类型的细胞之间的这种交流是新的：祖细胞，它分化形成上皮粘膜；分泌有丝分裂因子的细胞；炎症细胞；以及肠道干细胞本身。这种交流必须得到很好的控制，以便肠道组织对入侵作出适当的反应。”他补充说，“这些祖细胞与炎症细胞交流，并协调肠道干细胞的增殖率，这一点很吸引人。”

Djouder特别强调了这些祖细胞所发挥的新作用：“我们的研究表明祖细胞在肠道上皮再生过程中不是单纯的旁观者，而是在肠道干细胞在再生期间做出的决定中发挥着积极和重要的作用。这些祖细胞告诉肠道干细胞何时以及如何分裂，从而控制它们的自我再生”。

减少放疗的副作用

论文第一作者Almudena Chaves-Pérez和Karla Santos-de-Frutos说，“这项新的研究使我们能够更好地了解细胞合作，以便找到新的方法来减少传统癌症治疗中的不良反应。”

这些作者还证实了在以前的研究工作中观察到的发现，即致癌基因c-MYC在再生中起到了关键作用。由于放疗损伤和祖细胞中c-MYC的增加，肠道中的炎症增加，有丝分裂因子水平降低；然而，通过去除或抑制c-MYC，这一过程得到逆转：炎症减少，有丝分裂因子增加，严重损伤期间的肠道再生得到改善。

这些作者写道，“我们的数据显示，祖细胞在控制炎症信号和有丝分裂因子的产生方面发挥了意想不到的作用，这对于维持肠道干细胞的增殖和组织再生至关重要。”他们说，这一发现为如何抵消胃肠癌患者放疗的副作用的研究开辟了新天地。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Almudena Chaves-Pérez et al. Transit-amplifying cells control R-spondins in the mouse crypt to modulate intestinal stem cell proliferation. Journal of Experimental Medicine, 2022, doi:10.1084/jem.20212405.

2. Key mechanisms to improve intestinal regeneration and alleviate the side effects of radiotherapy discovered
https://medicalxpress.com/news/2022-09-key-mechanisms-intestinal-regeneration-alleviate.html