محققان راز سلول های بنیادی محافظت کننده از مخاط معده را کشف کردند

جسم معده که جزء اصلی غدد معده است از سلول های جداری، سر، گودال و گردن تشکیل شده است. هر یک از این سلول های اپیتلیال تخصصی نقش مهمی در هضم دارند و به طور مداوم توسط سلول های جدیدی که از طریق تمایز سلول های بنیادی تشکیل می شوند، پر می شوند. نقص در این فرآیند منجر به بیماری های معده مانند متاپلازی روده و سرطان معده می شود. با این حال، مکانیسم های اساسی مسئول تجدید و تمایز سلول های بنیادی، و در نتیجه حفظ هموستاز معده، هنوز توضیح داده نشده است.

با هدف پر کردن این شکاف، گروهی از محققان به رهبری هیتومی تاکادا و آکیرا کوریساکی از موسسه علم و فناوری نارا (NAIST)، ژاپن اخیراً دو مسیر سیگنالینگ را پیشنهاد کرده‌اند که در تنظیم تمایز سلول‌های بنیادی نقش دارند. یافته های آنها در منتشر شده است ارتباطات طبیعت.

“مسیرهای سیگنالی که تمایز سلول های بنیادی را به یک نوع سلول معده خاص القا می کنند، هنوز تایید نشده اند. برای رفع این شکاف، ما از Quartz-Seq2 – دقیق ترین فناوری توالی یابی RNA تک سلولی که توسط RIKEN توسعه یافته است – استفاده کردیم. تاکادا، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: آزمایش‌های آزمایشگاهی معده با استفاده از سلول‌های جدا شده از غدد معده و آزمایش‌های in vivo با استفاده از مدل‌های موش. رویکرد ترکیبی این تیم به آن‌ها اجازه داد تا پویایی بیان ژن تمایز سلول‌های بنیادی را به دودمان سلولی گودال، گردن و جداری نشان دهند و مسیرهای سیگنالی را که تمایز سلول‌های حفره‌ای را تنظیم می‌کنند شناسایی کنند.

با استفاده از تجزیه و تحلیل ژن وابسته به شبه زمان (که اطلاعاتی را در مورد بیان ژن در حین عبور سلول ها از مراحل مختلف در طول تمایز ارائه می دهد) همراه با سنجش های in vitro و in vivo، تیم شناسایی کردند که گیرنده فاکتور رشد تبدیل کننده آلفا-اپیدرمی فاکتور رشد مسیر سیگنالینگ کیناز تنظیم شده با سیگنال خارج سلولی (TGFɑ-EGFR-ERK) مسئول تمایز سلول های بنیادی به سلول های حفره ای ترشح کننده مخاط بود.

این تیم همچنین خاطرنشان کرد که سلول‌های حفره‌ای کمتری با مهار EGFR از نظر دارویی تولید شد، که نشان می‌دهد این مسیر برای تمایز سلول‌های بنیادی معده به سلول‌های حفره‌ای در موش مورد نیاز است. علاوه بر این، این تیم همچنین تقویت کننده زنجیره سبک کاپا فاکتور 12 هسته ای لیگاند فاکتور نکروز تومور را شناسایی کرده و به حفظ سلول های اپیتلیال معده در حالت تمایز نیافته کمک می کند.

با ایجاد زمینه ای برای یافته های آنها، “ما می دانستیم که سیگنال دهی EGFR به طور پیچیده در سرطان های معده نقش دارد و چندین گیرنده EGF در سرطان های مختلف بیش از حد بیان می شوند. با این حال، شگفت انگیز بود که از طریق تجزیه و تحلیل تک سلولی خود دریافتیم که سیگنال دهی EGFR دارای تمایز است. کوریساکی، نویسنده ارشد این مطالعه، توضیح می دهد: نقش ارتقاء دهنده به جای نقش میتوژنیک در هموستاز سالم معده.

این مطالعه اولین قدم برای درک مکانیسم هایی است که در حفظ هموستاز سلولی در معده سالم نقش دارند.

بنابراین، گروه از اینجا به کجا می رود؟ آنها با چشم اندازهای رو به جلو تشویق می شوند. تاکادا نتیجه می گیرد: “ما نشان داده ایم که TGFα-EGFR-ERK و TNFSF12-NF-kB یک چارچوب تنظیمی دقیق برای هموستاز اپیتلیال معده سالم تشکیل می دهند. این پایه و اساس را برای بررسی مکانیسم های دیگر بیماری های گوارشی گذاشته است.”

ارائه شده توسط موسسه علم و فناوری نارا