《Cell Stem Cell》研究人员发现了一种驱动壁细胞发育的“训练程序”

　　

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(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一代的新见解，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《Cell Stem Cell》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，在胃中形成强酸性环境，具有杀灭污染食物中的细菌、促进食物消化、促进磷酸盐、钙和铁等矿物质吸收等有益作用。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。

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个人电脑，以研究它们的发展和成熟，”该研究的第一作者之一、米尔斯实验室的研究生 Mahliyah Adkins-Threats博士说，当时她正在从事这个项目。“个人电脑的寿命很长(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个人电脑的差异化过程。”

研究人员使用了一种小鼠模型，在这种模型中，他们淘汰了现有的个人电脑。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，”Dan L Duncan综合癌症中心癌症教育的成员和联合副主任Mills说。“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个人电脑。”