Nature子刊：促进再生从免疫入手

　　

生物通报道  Buck研究所的科学家们说，巨噬细胞与干细胞之间的相互作用受损，有可能在诸如肠易激综合症（IBS）、肠漏症(leaky gut)和大肠癌一类的人类肠道疾病中发挥了作用。

拥有健康的肠道很可能依赖于维持免疫细胞和肠壁干细胞之间的复杂信号舞蹈。Buck研究所的科学家们报告称，获得了有关细菌感染后控制肠道再生的复杂相互作用的一些重要新见解。这种信号舞蹈确保了遭遇挑战后肠道的修复，并且在衰老的果蝇中它出现了错误——由此这项工作提供了有关肠易激综合症、肠漏症和大肠癌一类的年龄相关人类疾病潜在病因的一些重要新线索。

资深科学家、Buck研究所的Heinrich Jasper说：“我仔细研究了非常复杂的信号互作。通过这样做，我们清楚地确立了免疫系统在启动和关闭再生过程中所起的作用——这些活性是维持组织稳态的必要条件（延伸阅读：PNAS：免疫系统是再生的关键 ）。”

在发表于5月25日《自然细胞生物学》（Nature Cell Biology）杂志上的论文中，Jasper实验室的研究人员证实在受损之后巨噬细胞样的血细胞（构成了果蝇的细胞免疫系统）进入到果蝇的肠道中。这些血细胞分泌了一种叫做Dpp（BMP的同系物）的生长因子。Dpp具有许多的功能，包括控制正常细胞的移动、分化和侵袭性。在这里Dpp通过激活干细胞中一些特殊的受体启动了再生过程。

反过来，干细胞可通过开启其他的Dpp相关受体在再生反应的中途转换它们对于Dpp的反应，转而指示干细胞回复至一种休眠状态。Jasper说，这种平衡作用在促成愈合的同时阻止了过度的细胞增殖——这可以导致癌前期增生。

Jasper说：“我们才刚开始了解在损伤诱导再生过程中短暂的一连串互作。适时发生这些互作有可能是维持健康肠道的关键。”

Jasper说，衰老使得干细胞难以在增殖和静息之间进行转换，患有年龄相关肠功能障碍的果蝇与人类经历的功能障碍相似。Jasper说，当果蝇年轻时它们能够抵御感染并修复组织，但一生中的损伤产生的累积效应会让toll信号传导出错，使干细胞长期激活导致炎症和增生，会使得动物更易于受到感染和发生功能障碍。

Jasper说：“这为我们提供了另一个典型的例子‘在年轻时对我们有益的东西，随着我们年龄的增长转而对我们造成了不利的影响’。当我们思考干预策略时，我们需要找到一个最佳击球点。我们希望可以促进干细胞修复及再生，并且不会让这些反应长期激活。”

“在这里我们确立了巨噬细胞样细胞在感染和衰老过程中在影响组织稳态中所起的作用。巨噬细胞显然可作为许多年龄相关疾病的靶标——我们需要更好地了解它们的功能。这是这一过程中至关重要的一步。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Haemocytes control stem cell activity in the Drosophila intestine

Coordination of stem cell activity with inflammatory responses is critical for regeneration and homeostasis of barrier epithelia. The temporal sequence of cell interactions during injury-induced regeneration is only beginning to be understood. Here we show that intestinal stem cells (ISCs) are regulated by macrophage-like haemocytes during the early phase of regenerative responses of the Drosophila intestinal epithelium. On tissue damage, haemocytes are recruited to the intestine and secrete the BMP homologue DPP, inducing ISC proliferation by activating the type I receptor Saxophone and the Smad homologue SMOX. Activated ISCs then switch their response to DPP by inducing expression of Thickveins, a second type I receptor that has previously been shown to re-establish ISC quiescence by activating MAD. The interaction between haemocytes and ISCs promotes infection resistance, but also contributes to the development of intestinal dysplasia in ageing flies. We propose that similar interactions influence pathologies such as inflammatory bowel disease and colorectal cancer in humans.