Cell Stem Cell：利用肠道类器官成功确定在暴露于引起腹泻的细菌毒素后，调节电解质和水平衡的特定肠道细胞

来自荷兰胡布勒支研究所类器官小组的研究人员发现，特定的肠道细胞BEST4/CA7⁺细胞调节电解质和水平衡，以应对引起腹泻的细菌毒素。他们的研究结果表明当暴露于细胞因子干扰素-γ（IFNγ）时，这些肠道细胞的数量会大大增加，为治疗策略提供了一种有前景的靶点。相关研究结果发表在Cell Stem Cell期刊上。

在肠道中，多种细胞类型协同作用以保持电解质和水的平衡。细菌感染会破坏这种平衡，导致腹泻。然而，目前尚不清楚哪些细胞主要受到这些毒素的影响。

论文第一作者Daisong Wang说，“在这项研究中，我们研究了最近发现的BEST4/CA7⁺细胞，这是肠道内壁中一种特定类型的高度表达CFTR的细胞，其中CFBEST4/CA7⁺细胞TR是一种实现电解质平衡的重要离子通道”

了解BEST4/CA7⁺细胞如何发育

虽然研究人员之前已经发现了BEST4/CA7⁺细胞的存在，但由于缺乏研究模型，它们的发育和功能尚不清楚。Wang 和他的同事们通过在培养皿中培养人类肠道类器官，即微型器官状结构，克服了这一点。他们使用这些类器官来实验评估BEST4/CA7⁺细胞对各种特定信号的反应。

Wang 指出：“利用细胞类型特异性报告类器官和CRISPR介导的基因修饰，我们发现Notch信号通路和一种名为SPIB的主调节因子对这些细胞的发育至关重要。”

该团队之前观察到，当离子通道CFTR被激活时，肠道类器官会肿胀。Wang 解释说：“然而，我们发现缺乏BEST4/CA7⁺细胞的肠道类器官没有出现这种肿胀，这证实了这些细胞在控制体液平衡方面的重要作用。”这表明BEST4/CA7⁺细胞是腹泻的关键靶点。

针对IFNγ反应的意外生长

Wang 团队随后添加了一种名为IFNγ的I型免疫因子，该因子在细菌感染期间存在。他们观察到尽管这些细胞只代表肠道内壁的一小部分，但时在暴露于IFNγ的肠道类器官中。

这是首次在人类肠道中鉴定出I型免疫反应细胞类型，而BEST4/CA7⁺细胞的显著生长突显了它们在免疫中的作用。另一方面，当用一种名为雷帕霉素（rapamycin）的药物处理时，这些细胞的数量减少了。这可能表明一种有前景的药理学策略，可以自然调节BEST4/CA7⁺细胞的数量。

这项研究提供的新见解不仅深化了人们对肠道生物学的理解，也为治疗策略打开了新的大门。Wang 指出：“将BEST4/CA7⁺细胞确定为细菌毒素的主要靶标，可能使我们能够通过改变BEST4/CA7⁺细胞的数量或靶向其细胞内功能机制，更有效地控制液体释放。”

虽然这些初步的实验室结果很有希望，但需要进一步的研究来确定这些策略在现实世界应用中的有效性。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Daisong Wang et al, Interferon-responsive intestinal BEST4/CA7+ cells are targets of bacterial diarrheal toxins, Cell Stem Cell (2025). DOI: 10.1016/j.stem.2025.02.003.