生物物理所等發現小腸幹細胞自我更新調控新機制

圖示：Notch 正反饋信號通路調控小腸幹細胞自我更新。A, Notch 受體在幹細胞中的表達；B, 利用 CRISPR/Cas9 突變 Notch 受體基因上 NICD/RPBJk 的結合位點；C, 抑制 Notch 正反饋信號通路抑制小腸幹細胞自我更新。

4 月 28 日，《分子系統生物學》（Molecular Systems Biology）雜誌在線發表了中國科學院生物物理研究所卜鵬程課題組與杜克大學 Xiling Shen 課題組關於 Notch 正反饋信號通路促進小腸幹細胞自我更新的最新研究成果，文章題為 A Notch positive feedback in the intestinal stem cell niche is essential for stem cell self-renewal。

小腸上皮肩負著消化食物、吸收營養和抵禦病菌入侵的重任，與食物、細菌的持續作用致使每天有大量的上皮細胞凋亡、脫落。為了維持小腸的正常生理功能，小腸幹細胞需要快速地自我更新和分化，以彌補上皮細胞的損傷。因此，研究小腸幹細胞自我更新的調控機制顯得尤其重要和必要。

已有報道表明 Notch 信號通路在維持小腸幹細胞自我更新中發揮著重要的作用。小腸上皮細胞表達 Notch 的受體 Notch1 和 Notch2，抑制受體的表達能夠抑制小腸幹細胞的自我更新，並促進其向杯狀細胞（goblet）的分化。然而 Notch 信號調控小腸幹細胞自我更新的機制尚不明確。

該研究中，卜鵬程課題組及其合作者基於轉基因小鼠和類器官培養技術，發現小腸幹細胞的自我更新依賴於小腸幹細胞中 Notch 正反饋信號通路。研究發現潘氏細胞（Paneth）高表達 Notch 的配體 Dll1 和 Dll4，相鄰的幹細胞高表達 Notch 的受體 Notch1 和 Notch2。配體與受體結合激活了幹細胞中的 Notch 信號通路，Notch 的活性形式 NICD 作為增強子促進 Notch 受體的表達，進一步促進 Notch 信號通路的活化和小腸幹細胞的自我更新。

卜鵬程是該文的共同通信作者。該研究工作獲得中科院率先行動百人計劃的資助。

http://msb.embopress.org/node/73831.full

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