近日，巴伊勒醫(yī)學(xué)院及合作機(jī)構(gòu)的研究人員近期取得了一項(xiàng)重要突破，他們揭示了胃內(nèi)壁細(xì)胞的發(fā)育過程中所涉及的關(guān)鍵基因。這些細(xì)胞中最為重要的是盤狀細(xì)胞（Parietal cells，PCs），它們是唯一產(chǎn)生胃酸的細(xì)胞類型。然而，迄今為止，關(guān)于從干細(xì)胞生成和成熟PCs的分子和遺傳途徑知之甚少。

這項(xiàng)研究利用小鼠模型和人類胃細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)了新生PCs特異性表達(dá)的基因，指導(dǎo)它們的發(fā)育。研究結(jié)果表明，一種名為ERRγ的孤兒核受體是PC發(fā)育過程中的關(guān)鍵因子。研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)有望為調(diào)控不同疾病情境下的PC功能開辟新的策略。

巴伊勒醫(yī)學(xué)院的杰森·米爾斯（Jason Mills）教授表示：“盤狀細(xì)胞分泌鹽酸，使胃產(chǎn)生強(qiáng)酸性環(huán)境，具有殺菌、促進(jìn)食物消化和促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等益處。但酸性環(huán)境也可能帶來危險，引發(fā)從反流到胃潰瘍再到胃出血等病癥，甚至危及生命?！?/p>

這項(xiàng)研究發(fā)表在《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上，題為“代謝調(diào)控的ERRγ主導(dǎo)胃干細(xì)胞向鹽酸分泌盤狀細(xì)胞的分化”。研究人員通過單細(xì)胞RNA測序等方法，追蹤了PCs從干細(xì)胞分化成成熟鹽酸分泌細(xì)胞的過程。

研究人員指出，盤狀細(xì)胞的失調(diào)與一系列疾病有關(guān)，從常見的消化不良和心口灼熱，到更為慢性的潰瘍性疾病、自身免疫性胃炎和胃食管反流，再到惡性疾病，如胃癌和食管癌。然而，他們繼續(xù)說道：“我們對這些復(fù)雜的代謝核心細(xì)胞是如何從胃上皮干細(xì)胞中產(chǎn)生知之甚少?！?/p>

研究胃內(nèi)細(xì)胞發(fā)育過程有助于科學(xué)家們理解與盤狀細(xì)胞功能失調(diào)相關(guān)的疾病。這些疾病可能包括停止PC產(chǎn)生的胃病，導(dǎo)致無酸胃環(huán)境，從而促進(jìn)胃癌的發(fā)生，或者反過來，胃內(nèi)產(chǎn)生過多PC和過多鹽酸的疾病。

這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，雌激素相關(guān)受體（ERRs）是一類孤兒核受體，它們對細(xì)胞代謝狀態(tài)起調(diào)控作用。研究人員指出：“ERRγ的表達(dá)主要局限于高代謝組織。在胚胎胃中，ERRγ對PC基因的誘導(dǎo)至關(guān)重要，而在胃癌中其表達(dá)會喪失?！?/p>

研究人員創(chuàng)建了一個遺傳學(xué)的PC消融模型，通過形態(tài)學(xué)、超微結(jié)構(gòu)和單細(xì)胞RNA測序分析，跟蹤了PC從干細(xì)胞再生的各個階段。

研究人員解釋道：“我們的第一步是產(chǎn)生足夠的PCs以研究它們的發(fā)育和成熟過程。由于PCs的壽命較長（約為兩個月），因此我們需要一個能夠在較短時間內(nèi)對PC分化過程進(jìn)行表征的系統(tǒng)?！?/p>

研究人員使用了一種小鼠模型，消除了現(xiàn)有的PCs?！斑@觸發(fā)了新細(xì)胞的產(chǎn)生，我們得以捕獲到當(dāng)胃上皮細(xì)胞承諾成為PCs并隨后成熟時所涉及的分子和形態(tài)學(xué)步驟的第一印象?！毖芯咳藛T利用單細(xì)胞RNA測序確定了這些細(xì)胞在不同發(fā)育階段所表達(dá)的基因。他們發(fā)現(xiàn)，在所有表達(dá)的基因中，有一個基因，雌激素相關(guān)受體γ（ERRγ），這是一個參與調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的基因，它既在非常年輕的盤狀細(xì)胞中表達(dá)，也在功能成熟的盤狀細(xì)胞中表達(dá)。ERRγ足以使細(xì)胞發(fā)育成PCs。

研究人員表示：“承諾表達(dá)ERRγ的前體PC細(xì)胞最終會成為成熟的PCs?！彼麄冎赋觯珽RRγ負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)這些鹽酸分泌PCs的分化和成熟。

研究人員總結(jié)說：“總的來說，我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了一個可藥物作用、代謝調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子對干細(xì)胞承諾和成熟PCs的細(xì)胞統(tǒng)計(jì)的必要性。ERRγ受到異物的影響并可成為藥物靶標(biāo)。因此，這些結(jié)果提出了以前未被認(rèn)識到的協(xié)調(diào)分化和細(xì)胞代謝的方式，以及干預(yù)許多疾病過程中涉及的功能性細(xì)胞統(tǒng)計(jì)的潛在方法?！?/p>

參考文獻(xiàn)：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1934590924001437

編輯：王洪

排版：李麗