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Molecular Systems Biology:中科院生物物理所卜鹏程课题组等发现小肠干细胞自我更新调控新机制

来源:生物帮 2017-06-22 11:13

2017年4月28日,欧洲知名学术期刊《EMBO Press》旗下系统生物学国际顶尖学术期刊《molecular Systems Biology》在线发表了中国科学院生物物理研究所卜鹏程课题组与杜克大学Xiling Shen课题组关于Notch正反馈信号通路促进小肠干细胞自我更新的最新研究成果,文章题为A Notch positive feedback in the intestinal stem cell niche is essential for stem cell self-renewal。卜鹏程和Xiling Shen教授为论文共同通信作者。

小肠上皮肩负着消化食物、吸收营养和抵御病菌入侵的重任,与食物、细菌的持续作用致使每天有大量的上皮细胞凋亡、脱落。为了维持小肠的正常生理功能,小肠干细胞需要快速地自我更新和分化,以弥补上皮细胞的损伤。因此,研究小肠干细胞自我更新的调控机制显得尤其重要和必要。

已有报道表明Notch信号通路在维持小肠干细胞自我更新中发挥着重要的作用。小肠上皮细胞表达Notch的受体Notch1和Notch2,抑制受体的表达能够抑制小肠干细胞的自我更新,并促进其向杯状细胞(goblet)的分化。然而Notch信号调控小肠干细胞自我更新的机制尚不明确。

该研究中,卜鹏程课题组及其合作者基于转基因小鼠和类器官培养技术,发现小肠干细胞的自我更新依赖于小肠干细胞中Notch正反馈信号通路。研究发现潘氏细胞(Paneth)高表达Notch的配体Dll1和Dll4,相邻的干细胞高表达Notch的受体Notch1和Notch2。配体与受体结合激活了干细胞中的Notch信号通路,Notch的活性形式NICD作为增强子促进Notch受体的表达,进一步促进Notch信号通路的活化和小肠干细胞的自我更新。


图示:Notch正反馈信号通路调控小肠干细胞自我更新。A, Notch受体在干细胞中的表达;B, 利用CRISPR/Cas9突变Notch受体基因上NICD/RPBJk的结合位点;C, 抑制Notch正反馈信号通路抑制小肠干细胞自我更新。

原始出处:
A Notch positive feedback in the intestinal stem Cell niche is essential for stem cell self-renewal. Molecular Systems Biology (2017) 13, 927. DOI:10.15252/msb.20167324
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