在人体的肠道和许多器官中，都存在一种名为“簇状细胞”（Tuft cells）的特殊细胞。此前在小鼠研究中发现，当簇状细胞感知到病原体时，它们会向免疫细胞和上皮细胞发出信号，从而启动强烈的防御反应。然而，簇状细胞在人体肠道中的具体功能一直不清楚，因为缺乏合适的人类研究模型。如今，来自荷兰Hubrecht研究所的研究人员及其合作团队利用实验室培养的人类迷你肠道，揭示了簇状细胞在受到免疫信号的刺激时，会进行分裂产生新细胞。此外，与肠道中的祖细胞和干细胞相比，簇状细胞能够在遭受严重损伤（如辐射损伤）后存活，并有助于上皮组织的再生。这一发现表明，簇状细胞在人体肠道中可能充当再生性干细胞的角色。
这项研究发表在《自然》期刊上的文章，题为“簇状细胞在人体肠道中充当再生性干细胞”。
研究人员写道：“在小鼠中，簇状细胞被描述为一种长寿的终末分化细胞，且已识别出两种不同的亚型：簇状细胞1型（tuft-1）和簇状细胞2型（tuft-2）。通过对人体肠道切除样本和肠道类器官的分析，我们发现了四种不同状态的人类簇状细胞，其中两种与小鼠的簇状细胞类似。我们还发现，簇状细胞的发育依赖于Wnt配体的存在，并且在接触白介素4（IL-4）和白介素13（IL-13）时，簇状细胞数量会迅速增加，这与之前在小鼠中的发现一致。”
研究人员在实验中培养了迷你肠道，这些肠道类器官能够模拟人体肠道的功能。论文的共同第一作者黄露露和Jochem Bernink博士、Amir Giladi博士解释道：“我们利用这些类器官仔细监测了簇状细胞的发育和功能。此外，这一模型还使我们能够研究辐射对簇状细胞功能的影响。”
研究人员的一个重要发现是，当簇状细胞受到免疫信号的刺激时，它们会开始增殖。“在接收到这些免疫信号后，簇状细胞会分裂产生新的簇状细胞，这些新细胞还能转分化，生成所有其他类型的上皮细胞。通过这种过程，簇状细胞能够修复受损的肠道，”Bernink博士指出。
“我们还培养了没有簇状细胞的类器官，结果显示这些类器官无法从辐射损伤中恢复，”黄露露补充道。因此，簇状细胞在修复肠道组织损伤中发挥着关键作用。
簇状细胞通过在人体肠道中形成一组“备用干细胞库”，在组织损伤时发挥作用。Bernink博士解释说，这一发现可能对再生医学具有重要意义——再生医学是一个专注于组织修复和恢复的研究领域。“除了进一步研究人类簇状细胞的具体再生功能外，研究它们在其他器官中的作用也将非常有趣，例如在肝脏、泌尿道和肺部的功能，”黄露露总结道。
参考文献：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07952-6
编辑：王洪
排版：李丽
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