在人體的腸道和許多器官中，都存在一種名為“簇狀細胞”（Tuft cells）的特殊細胞。此前在小鼠研究中發(fā)現，當簇狀細胞感知到病原體時，它們會向免疫細胞和上皮細胞發(fā)出信號，從而啟動強烈的防御反應。然而，簇狀細胞在人體腸道中的具體功能一直不清楚，因為缺乏合適的人類研究模型。如今，來自荷蘭Hubrecht研究所的研究人員及其合作團隊利用實驗室培養(yǎng)的人類迷你腸道，揭示了簇狀細胞在受到免疫信號的刺激時，會進行分裂產生新細胞。此外，與腸道中的祖細胞和干細胞相比，簇狀細胞能夠在遭受嚴重損傷（如輻射損傷）后存活，并有助于上皮組織的再生。這一發(fā)現表明，簇狀細胞在人體腸道中可能充當再生性干細胞的角色。

這項研究發(fā)表在《自然》期刊上的文章，題為“簇狀細胞在人體腸道中充當再生性干細胞”。

研究人員寫道：“在小鼠中，簇狀細胞被描述為一種長壽的終末分化細胞，且已識別出兩種不同的亞型：簇狀細胞1型（tuft-1）和簇狀細胞2型（tuft-2）。通過對人體腸道切除樣本和腸道類器官的分析，我們發(fā)現了四種不同狀態(tài)的人類簇狀細胞，其中兩種與小鼠的簇狀細胞類似。我們還發(fā)現，簇狀細胞的發(fā)育依賴于Wnt配體的存在，并且在接觸白介素4（IL-4）和白介素13（IL-13）時，簇狀細胞數量會迅速增加，這與之前在小鼠中的發(fā)現一致。”

研究人員在實驗中培養(yǎng)了迷你腸道，這些腸道類器官能夠模擬人體腸道的功能。論文的共同第一作者黃露露和Jochem Bernink博士、Amir Giladi博士解釋道：“我們利用這些類器官仔細監(jiān)測了簇狀細胞的發(fā)育和功能。此外，這一模型還使我們能夠研究輻射對簇狀細胞功能的影響?！?/p>

研究人員的一個重要發(fā)現是，當簇狀細胞受到免疫信號的刺激時，它們會開始增殖?！霸诮邮盏竭@些免疫信號后，簇狀細胞會分裂產生新的簇狀細胞，這些新細胞還能轉分化，生成所有其他類型的上皮細胞。通過這種過程，簇狀細胞能夠修復受損的腸道，”Bernink博士指出。

“我們還培養(yǎng)了沒有簇狀細胞的類器官，結果顯示這些類器官無法從輻射損傷中恢復，”黃露露補充道。因此，簇狀細胞在修復腸道組織損傷中發(fā)揮著關鍵作用。

簇狀細胞通過在人體腸道中形成一組“備用干細胞庫”，在組織損傷時發(fā)揮作用。Bernink博士解釋說，這一發(fā)現可能對再生醫(yī)學具有重要意義——再生醫(yī)學是一個專注于組織修復和恢復的研究領域?！俺诉M一步研究人類簇狀細胞的具體再生功能外，研究它們在其他器官中的作用也將非常有趣，例如在肝臟、泌尿道和肺部的功能，”黃露露總結道。

參考文獻：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07952-6

編輯：王洪

排版：李麗