Stem Cell Rep:林鑫華等揭示細胞外基質成份調控腸道幹細胞活性的...

2020-12-05 生物谷

乙醯硫酸肝素蛋白聚糖（HSPGs）是細胞外基質的重要組成成分，由核心蛋白和硫酸乙醯肝素粘多糖（HS）構成。HSPGs對信號配體，如Wingless（Wg），Dpp，Hedgehog（Hh）等重要的形態發生素梯度分布和細胞信號激活水平發揮重要的調節作用。幹細胞維持和發育需要幹細胞微環境（niche）的存在和調控，而細胞外基質對微環境中各種信號配體的分布和活性恰好起到關鍵而重要的調節作用。迄今為止，針對果蠅腸道系統中HSPGs蛋白家族成員的功能和作用還鮮有報導。中國科學院動物研究所細胞信號轉導與發育機理研究組率先揭示了Perlecan這一HSPGs家族成員，如何通過對幹細胞微環境和腸幹細胞的活性及機能進行調控，進而促進果蠅中腸穩態的正常維持。

幹細胞的發育命運與幹細胞微環境密切相關，該種微環境是由特定的細胞群體和細胞外基質成分以及各種信號配體成分構成的。幹細胞微環境首先保證幹細胞有適宜的定位場所，因此產生必要的細胞間粘附。另一方面，幹細胞微環境需保證各種細胞信號通路配體的豐度水平，並且幹細胞微環境中的基質成分同樣對幹細胞信號通路的激活產生必要的控制作用。該項研究證實了在果蠅腸道器官中存在一類重要的細胞基質成員Perlecan，其可以調控成體果蠅中腸後部幹細胞在基底層的定位和維持，從而影響了幹細胞的發育命運。缺失Perlecan的突變體克隆中，腸幹細胞（ISCs）的增殖和分化活性喪失，腸道穩態遭到破壞。以上過程與已知的腸幹細胞活性維持所必需的JAK/STAT、EGFR信號通路並無關聯，而是通過幹細胞自主分泌的Perlecan蛋白來直接促進幹細胞與基底膜的黏附並且參與形成正常的幹細胞微環境，從而保證了腸幹細胞活性和機能的維持過程。

該成果於5月8日在線發表於Cell Press旗下的Stem Cell Reports雜誌。動物所研究員林鑫華為該文章通訊作者。該研究得到了科技部、國家自然科學基金委和中國科學院幹細胞先導項目的資助。（生物谷Bioon.com）

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