Klumpfuss在肠细胞分化中的作用
干细胞对于稳态和细胞更新在皮肤,肺或肠道等稳态和细胞。在生命过程中,它们的功能稳步降低,使这一减少发生年龄相关疾病的主要因素。德国耶拿,德国老龄化学院雷布尼兹研究所及其在诺瓦多州的老龄衰老研究所的同事研究了模型生物体中肠细胞更新的机制果蝇。他们的结果表明,通过精确调节飞肠中细胞类型的分化,转录因子Klumpfuss在这一过程中起着关键作用。
干细胞反应软组织挫伤随着其增殖率的增加,导致生产新的分化细胞。之间的平衡细胞损失通过严格控制干细胞划分的细胞更新保证了器官尺寸和功能的维护。确切控制成体干细胞系的分化对于组织稳态的开发和维持是重要的。干细胞功能障碍可以干扰该过程,这可能导致组织变性和癌症。
研究人员在果蝇中的组织稳态期间研究了成人干细胞的分化(果蝇黑胶基)因为它在结构和功能中与人胃肠道具有许多相似之处。损伤或感染导致肠粘膜的损伤,这导致肠干细胞(ISC)的增殖和分化增加,以替代受损细胞和恢复稳态。正常细胞分化的破坏导致肠功能的损害,如衰老的肠道中可以观察到。尚未知道细胞分化如何尚未知道。
Researchers of the Leibniz Institute on Aging—Fritz Lipmann Institute (FLI) in Jena, Germany, together with colleagues of the Buck Institute for Research on Aging in Novato, U.S., have identified a novel player in the regulation of cell renewal and differentiation in the midgut of the model organism果蝇。“有了它干细胞肠道能够连续再生,并确保在生物体的寿命期间组织的功能和完整性,“该研究的第一个作者发表的第一个作者Jerome Korzelius博士说自然通信。
肠干细胞的不对称细胞分裂
ISC的不对称分裂对于细胞更新过程至关重要。ISC通过分成另一个干细胞和肠化细胞(EB)子细胞来更新。然后,该子细胞可以根据信号线提示分化为两种不同类型的分化细胞:吸收肠细胞(EC),接受营养素的细胞,并负责产生胃肠激素的免疫保护或肠道内分泌细胞(EE)。最近的工作表明,这些EB女儿细胞中的谱系选择可能比以前认为更复杂。
转录因子Klumpfuss作为监管机构
研究人员发现,与哺乳动物肿瘤抑制基因“Wilms肿瘤1”(WT1)相关的转录因子Klumpfuss(Klu)在成人中起重要作用果蝇用于EBS的谱系选择的中肠。“我们发现Klu特异性地在EBS中表达,以调节德国德国Max Planck生物学研究所的Max Planck博士博士·克里茨利乌斯博士的细胞分化。klu通过下调EE分化所需的基因来抑制来自EBS的进肠内分泌细胞的分化。因此,肠溶细胞中的Klu丧失导致EB中EB的分化细胞。
与陷波信令相互作用
此外,研究人员发现,KLU和NOTCH信号一起在ISC划分和分化中发挥作用。ISCs产生诺奇 - 配体δ并激活肠化子细胞中的凹口,成熟肠细胞的前体。ISC谱系中缺失的缺失导致肿瘤的发育,可能因为EB分化受损,导致对称分裂频率增加和过量的EE分化。在EB分化期间,转录因子Klu用于控制陷波靶基因表达。通过klu对Notch靶基因的这种控制增加了这种复杂途径层,这在人类的许多疾病中也是重要的。
“我们的结果探讨了细胞分化的机制洞察果蝇肠道受到监管,“研究高级作者Heinrich Jasper博士说。这些是对组织再生的控制机制的重要见解,这些组织再生也与哺乳动物(包括人类)相关。
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