Cell Stem Cell：人体中唯一产生酸的细胞，它是从何而来？

贝勒医学院(Baylor College of Medicine)及其合作机构的研究人员已经确定了指导壁细胞生成和成熟的分子和遗传途径，壁细胞是体内唯一能从干细胞中产生酸的细胞。这些发现可能导致新的策略来调节涉及这些细胞的不同疾病的壁细胞功能，包括自身免疫性胃炎、胃癌和食管癌。

　　

消化不良、胃灼热、消化性溃疡、自身免疫性胃炎、胃癌和食管癌等常见疾病有一个共同点——它们都与胃壁细胞(parietal cells，PC)的正常活动受到破坏有关，而胃壁细胞是人体中唯一产生酸的细胞。尽管它们在医学上具有重要意义，但人们对引导干细胞产生和成熟PCs的分子和遗传途径知之甚少。

为了获得对PC的新见解，贝勒医学院(Baylor College of Medicine)和合作机构的研究人员确定了新兴PC优先表达的基因，以指导其发展。他们发现了一个“训练程序”，驱动PC从干细胞发育到随后成熟为活跃的酸分泌细胞。发表在《细胞干细胞》杂志上的这一发现可能导致在不同疾病环境下调节PC功能的新策略。

“PC分泌盐酸，在胃中产生强酸性环境，具有有益作用，如杀死污染食物中的细菌，促进食物消化，促进磷酸盐、钙和铁等矿物质的吸收。但酸也可能是危险的，会导致从反流到消化性溃疡到胃出血等可能危及生命的疾病，”通讯作者Jason Mills博士说，他是贝勒大学德克萨斯医学中心消化疾病中心(DDC)的联合主任，也是赫尔曼·布朗医学教授。

研究这些细胞是如何产生的，可以帮助科学家了解胃停止制造PC的条件，而PC会导致胃无酸，从而促进胃癌的发生。或者相反，胃产生过多pc和过多酸的情况。

“我们的第一步是生产足够多的PC，以研究它们的发展和成熟，PC的寿命很长(大约两个月)，所以我们需要一个系统，让我们能够在更短的时间内描述它的差异化过程。”文章一作Mahliyah Adkins-Threats说。

研究人员使用了一种小鼠模型，在这种模型中，他们淘汰了现有的PC。Adkins-Threats说:“这触发了新细胞的产生，我们能够第一次瞥见胃上皮细胞变成pc然后成熟的分子和形态学步骤。”

利用单细胞RNA测序(一种识别细胞表达基因的技术)，研究小组确定了细胞在变成更成熟的pc时开启或关闭了哪些基因。

研究人员发现，在细胞表达的所有基因中，有一个是雌激素相关受体γ (ERRγ)，这是一种参与调节细胞代谢的基因，在非常年轻的壁细胞和功能齐全的壁细胞中都有表达。ERRγ足以使细胞发育为PCs。

“致力于表达ERRγ的原始PC细胞，最终注定会成为成熟的PC细胞，我们的发现表明ERRγ负责调节这些分泌酸的pc的分化和成熟。”

“重要的是，当我们删除胃上皮中的Esrrg基因时，整个胃切片完全缺乏任何PC谱系细胞，这表明该基因不仅是足够的，而且是干细胞向PC谱系发展所必需的，”Adkins-Threats说。“我们认为ERRγ是这些年轻干细胞的‘训练者’;它是一个协调代谢途径动力学的基因，将干细胞塑造成完全成熟的PC。”