胶原蛋白诱导的肠道细胞重编程

大多数细胞都过着非常正常的生活：它们出生、生长、衰老和死亡。但是，在正确的环境下，蜂窝世界的本杰明·巴顿可以再次变老变年轻。现在，来自日本的研究人员已经确定了一种物理线索，可以激发人体肠道细胞的这种变化。

在本月发表在《炎症与再生》杂志上的一项研究中，东京医科齿科大学 (TMDU) 的研究人员发现，在肠道受损部位积累一种叫做胶原蛋白的厚细胞外物质会刺激细胞重新编程。

当肠道受伤时，会发生炎症反应，这通常与受伤组织的再生有关。这个过程涉及将一些成熟的肠道细胞转化回胎儿样细胞，然后这些细胞可以产生新的健康组织来修复受伤区域。

该研究的主要作者 Sakurako Kobayashi 说：“我们之前表明，胶原蛋白在肠道损伤部位的沉积促进了覆盖在小鼠伤口床上的肠/结肠上皮细胞向胎儿样祖细胞的转化。” “然而，发生这种情况的详细机制，以及这一过程是否也发生在人类身上，仍不清楚。”

为了探索这些问题，研究人员创造了胶原蛋白球体，它们是在纯化的胶原蛋白中生长的上皮细胞微小球，来自小鼠和人类肠道细胞。然后他们评估了这些领域的基因表达，以阐明炎症相关重编程的机制。

“结果表明，胶原蛋白培养诱导了人类和小鼠肠道细胞中炎症相关基因和胎儿样基因的表达，”资深作者 Shiro Yui 解释道。“正如之前报道的那样，YAP/TAZ-TEAD 轴肯定在诱导这种独特的基因表达特征中起着核心作用，但这次我们确定了 Fra1 和 RUNX2 在这个过程中的协同转录活性，这打击了以基因网络为中心的在纤连蛋白上。”

重要的是，在人类胶原球中被激活的代表性基因也在溃疡性结肠炎患者肠道发炎区域的组织样本中高度表达。

“总的来说，我们的研究结果表明，胶原蛋白对小鼠和人类的炎症和细胞重编程都有显着影响，”小林说。

鉴于一些在胶原蛋白球体中上调的基因也在结直肠癌等疾病中过度表达，再生级联反应和结直肠癌发生之间可能存在联系。因此，使用该模型研究细胞命运转换的机制不仅可以增强我们对炎症如何受细胞外环境影响的理解，还可以增强我们对其他疾病过程如何在肠道中发生的理解。