解开肠细胞损伤后再生的关键过程

《Nature Cell Biology》H3K36 methylation regulates cell plasticity and regeneration in the intestinal epithelium

科罗拉多大学癌症中心的研究人员已经解决了一个细胞之谜，这可能会导致更好的治疗结直肠癌和其他类型的癌症。

　　

来自科罗拉多大学癌症中心的研究人员解开了一个细胞谜团，这可能会带来更好的结直肠癌及其他类型癌症的治疗方法。

科罗拉多大学医学院儿科发育生物学教Peter Dempsey和科罗拉多大学博尔德分校分子、细胞和发育生物学助理教授Justin Brumbaugh博士最近在《Nature Cell Biology》杂志上发表了一篇论文，展示了H3K36甲基化过程在调节肠道细胞可塑性和再生中的重要性。

肠道在受伤后具有惊人的自我再生能力，它是通过一种去分化模型来实现的。在受伤后，细胞会去分化为一种再生干细胞，这些干细胞最终会恢复肠道功能并重新变回正常细胞。

“如果你仔细想想，肠道中正常的细胞必须保持其身份，以确保它们的功能，”Justin Brumbaugh说，“你必须确保它们不会在不该变的时候发生变化，因为你会失去它们的特殊功能——这也是癌症的一个标志。关于组蛋白修饰的其他研究是有意义的，因为在这种情况下，表观遗传学是有意义的研究方向。合理地讲，你有这种形式的调节，可以防止逆转并锁定细胞命运。”

研究人员表示，随着H3K36甲基化被确定为正常细胞和再生细胞之间转换的过程，下一步是寻找方法来靶向该过程，根据需要将其关闭或打开，以治疗结直肠癌和可能导致癌症的肠道疾病。

“H3K36甲基化似乎直接参与细胞分化，但如果你将其移除，细胞就会恢复到这种再生干细胞状态，”Dempsey说，“这种再生状态在受伤和修复时很重要，但也有一些结直肠癌具有这种再生基因特征。慢性结肠炎、炎症性肠病是一种反复损伤的系统，会导致结直肠癌风险增加。我们认为我们发现了一种可以直接应用于这些癌症的机制，这是我们想要研究的方向。”

除了结肠癌，甲基化过程还可能对化疗和放疗耐药性产生影响，Dempsey说。

“当细胞转变为这种再生干细胞状态时，它们对某些治疗的耐受性会增强，这是一个问题，”他说，“如果你有一个不是结肠癌患者，但正在接受化疗或放疗的患者，这些疗法的一个副作用是会破坏肠道干细胞。在一些患者中，如果剂量不正确，实际上可能会剥落整个肠道内壁。如果你能理解如何重新启动这种状态，你或许能让细胞得到更多保护。”

未来应用

Justin Brumbaugh强调，最近发表的研究只是理解这一过程的第一步，该过程在未来治疗疾病方面可能会发挥重要作用。

“作为干细胞生物学家，我们希望了解这一过程的来龙去脉，因为如果你做到了，你就可以操纵它，”他说，“你可能希望为了药物测试、疾病建模而操纵它——即使我们没有直接应用于患者的疗法，如果我们能理解疾病是如何工作的，那么这就会为治疗提供选择和机会。”

“这在未来还很遥远，但为移植疗法创造某些细胞类型在干细胞领域是非常令人兴奋的，”他补充道，“我们离这还很远，但如果你知道如何操纵这个过程，你就可以开始考虑这些事情了。”