在一項新的研究中,，來自美國北卡羅來納大學教堂山分校的研究人員首次從人腸道組織中分離出成體干細胞。這一發(fā)現(xiàn)給科學家們提供急需的資源以便揭示出人類干細胞的確切生物學機制,。它也能夠讓科學家們探索新的策略來治療炎癥性腸病或緩解因化療和放療經常導致腸道損傷而帶來的副作用。相關研究結果于2013年4月4日在線發(fā)表在Stem Cells期刊上,，論文標題為“CD24 and CD44 Mark Human Intestinal Epithelial Cell Populations with Characteristics of Active and Facultative Stem Cells”,。
論文通信作者、北卡羅來納大學教堂山分校助理教授Scott T. Magness博士說,，“研究這些干細胞的一大障礙就是不能獲得它們,。在此之前，我們一直沒有技術來分離和研究這些干細胞。如今,，我們有方法解決其中的很多問題,。”
多年以來，科學家們不得不尋求來自小鼠的干細胞進行實驗,。盡管利用小鼠模型進行過研究已取得重大進展,，但是小鼠與人類之間的干細胞生物學特征上存在的差別一直不能讓研究人員開發(fā)出新的方法來治療人類疾病。
論文第一作者,、Magness 實驗室研究生Adam D. Gracz說,，“盡管我們從小鼠那里獲得的信息是解釋這種腸道組織如何工作的較好的基礎機制性數(shù)據(jù)，但是除非我們在人類組織中開展過類似的實驗,，否則我們仍然有可能不能深入認識這種組織的作用機制,。”
Magness 實驗室在美國曾經首次從小鼠體內分離出和培養(yǎng)單個腸道干細胞，因此當在人組織中尋求類似的干細胞時,，他們有這方面的優(yōu)勢,。此外，研究人員也能夠獲得人小腸組織切片來開展實驗,，其中小腸組織是在胃分流術(gastric bypass surgery)中被切除下來的,，并且通常被拋棄掉。
為了開發(fā)這種技術,，研究人員研究了他們在小鼠體內采取的方法是否會在人組織中起作用。他們首先觀察在小鼠腸道干細胞表面上發(fā)現(xiàn)的分子是否同樣在人腸道干細胞中存在,。他們發(fā)現(xiàn)這些被稱作CD24和CD44的特異性分子確實在小鼠和人體內是一樣的,。他們然后將熒光標記附著到這些分子上，并利用一種特殊的被稱作熒光激活細胞分選儀(fluorescence activated cell sorter)的機器鑒定和分離出來自人小腸樣品中的干細胞,。
研究人員發(fā)現(xiàn)他們不僅能夠從人腸道組織中分離出人干細胞,，而且他們也能夠分離出不同類型的腸道干細胞。對干細胞研究人員而言,，兩類腸道干細胞---活躍腸道干細胞和儲備腸道干細胞---是一個熱門話題,。為此，干細胞研究人員仍然一直試圖找出儲備干細胞如何周期性地激活從而彌補因損傷,、化療或化療而遭受損傷的活躍干細胞,。
Magness說，鑒于我們能夠這樣做,，下一步就是仔細地描述這些干細胞群體的特征來評估它們的潛力,。我們能夠在體外增殖這些細胞從而潛在地提供一種細胞來源來進行治療嗎？或者特別地,，我們能夠對這些細胞基因修飾來治療先天性遺傳病或炎癥性腸病嗎,？這些是一些我們在未來將要研究的問題。(生物谷Bioon.com)
DOI: 10.1002/stem.1391
PMC:
PMID:
CD24 and CD44 Mark Human Intestinal Epithelial Cell Populations with Characteristics of Active and Facultative Stem Cells
Adam D. Gracz, Megan K. Fuller, Fengchao Wang, Linheng Li, Matthias Stelzner, James C.Y. Dunn, Martin G. Martin, Scott T. Magness.
Recent seminal studies have rapidly advanced the understanding of intestinal epithelial stem cell (IESC) biology in murine models. However, the lack of techniques suitable for isolation and subsequent downstream analysis of IESCs from human tissue has hindered the application of these findings toward the development of novel diagnostics and therapies with direct clinical relevance. This study demonstrates that the cluster of differentiation genes CD24 and CD44 are differentially expressed across LGR5 positive “active” stem cells as well as HOPX positive “facultative” stem cells. Fluorescence-activated cell sorting enables differential enrichment of LGR5 cells (CD24-/CD44+) and HOPX (CD24+/CD44+) cells for gene expression analysis and culture. These findings provide the fundamental methodology and basic cell surface signature necessary for isolating and studying intestinal stem cell populations in human physiology and disease.
