胃炎症:细菌感染引起的组织变化

幽门螺杆菌感染胃里时,它会导致胃发炎,会增加胃癌的风险。一组研究人员从柏林夏洛蒂和马克斯·德尔布吕克分子医学中心(MDC)已经能够阐明特征变化发生在幽门螺杆菌感染胃内的腺体。

研究人员发现了一个新颖的机制,通过限制细胞分裂在健康的胃组织,保护胃部癌变。然而,胃部的炎症启动这种机制,使细胞不受控制地生长。研究人员发现,已发表在自然通讯,可能预示着一个新的胃癌的治疗目标。

影响了世界人口的一半,幽门螺杆菌是慢性细菌感染最常见的原因之一。胃幽门螺旋杆菌可导致炎症(胃炎)和增加患胃癌的风险。胃内的防护内衬是不断暴露于胃酸,再生完全每隔几周,同时保持其结构和组成,尽管高细胞营业额。

”直到现在,研究人员认为,幽门螺杆菌感染对胃腺细胞造成直接损害胃粘膜和胃病理学在感染只是这个过程的结果,”这项研究的最后作者解释说,迈克尔Sigal博士教授。他继续说:“实际上,我们的团队已经发现感染了不同的细胞类型之间的复杂的相互作用和信号负责组织稳定。”Prof. Sigal is Professor for Translational Gastrointestinal Oncology and leads an Independent Research Group at Charité's Department of Hepatology and Gastroenterology and the Berlin Institute for Medical Systems Biology (BIMSB), which forms part of the MDC.

由Sigal教授和一起工作的同事感染马克斯普朗克研究所的生物学的研究团队使用复杂的小鼠模型观察胃内腺体发生变化。使用先进的成像和单细胞测序技术,研究人员能够可视化和隔离特定胃腺细胞,然后他们详细检查。为了减少对动物模型的需要,他们还开发了特殊的organ-like组织微观结构称为瀑样。研究人员用这些微小胃重建胃腺体的许多特征。这种策略使他们对干细胞研究各种信号的影响,发现胃内腺体(有能力区分成许多不同的细胞类型)。

“我们发现基质细胞——类型的细胞周围的胃是从不仅负责腺体的机械稳定性,正如前面的想法。相反,他们生产各种信号分子显著影响腺体细胞的行为,“Sigal教授解释道。这些物质包括骨形成蛋白(bmp),在组织发展中发挥着重要的作用。

研究人员能够表明腺基地周围的基质细胞不断抑制BMP信号通路,从而刺激附近的干细胞的增殖。相比之下,基质细胞在填料表面被发现激活信号通路,从而抑制细胞增殖。在一起,这形成了一个信号梯度指导干细胞营业额和分化,并作为腺的结构稳定性的基础。幽门螺杆菌感染引起的释放炎性物质,如移行细胞(IFN-γ)。这个炎症细胞因子干扰BMP信号轴,导致更少的活动和BMP信号刺激腺干细胞增殖。这导致增生、癌前病变组织扩张的特征。

“我们的发现表明,infection-driven炎症反应远远比此前认为的更加明显的影响。除了良好的抗菌效果,炎性物质,如IFN-γ影响细胞增殖和组织干细胞的行为,因此有一个直接影响组织内稳态。在组织损伤的情况下,增加细胞增殖可能是有用的,因为它促进快速愈合。在慢性炎症的情况下与幽门螺杆菌感染有关,然而,它可以促进癌前病变的发展,”总结了Sigal教授。

信号通路的调节免疫系统之间的相互作用干细胞在胃可以在其他器官也会显著。因此,他们代表了一个新的治疗目标在癌症预防和再生医学。