弗里德里希·米歇尔生物医学研究所科学家及其合作者近日揭示了肠道组织再生过程中细胞如何将初始的微小差异转化为稳定组织模式的分子与物理机制。这一发现阐明了组织损伤修复中重建有序结构的普遍原理，或对再生医学研究具有重要启示。相关成果已发表于《细胞》。
组织损伤后，细胞面临双重挑战：既需要足够的可塑性来修复损伤，又必须在适当时机重新获得正确的细胞身份和空间组织形式。研究团队利用肠道类器官和小鼠模型，重点研究了这一转变过程如何被协调调控。
研究的核心聚焦于YAP1蛋白——一种帮助细胞感知周围环境机械信号的蛋白质。研究发现，在肠道内壁再生过程中，YAP1的活性在祖细胞出现之前会短暂地呈现出细胞间的显著差异。这种差异并非随机噪声，而是组织在特定生长节点上的一种物理状态：当组织达到临界生长点时，细胞堆积密度和形状上的细微差别会被放大为相邻细胞之间YAP1活性的显著差异。
这种差异化的YAP1活性帮助细胞分化承担不同角色。YAP1活性较高的细胞更倾向于发育为分泌细胞——一种对于恢复肠道内壁完整性至关重要的细胞类型。与此同时，转录因子FOXA1在其中发挥了信号转导的桥梁作用：一方面将YAP1感知到的物理信号转化为基因活性的变化，另一方面将这一早期信号与Delta-Notch信号通路相连接。Delta-Notch通路是细胞间相互通讯的重要系统，可确保相邻细胞不会全部分化为同一类型，从而维持组织的多样性与功能分工。
这一信号接力创造了一种"细胞记忆"机制：一旦部分细胞开始向分泌细胞分化，即便YAP1活性随后消退，这些细胞也能维持已确立的细胞身份。由此，一个短暂的机械信号被转化为稳定的组织模式。
研究还发现，再生过程对YAP1活性变异性的时间窗口有严格要求：变异性不足会干扰组织模式的形成，而YAP1活性持续过长则会阻碍正常的组织自组织过程。
研究通讯作者Prisca Liberali表示："我们的发现表明，一旦达到最优的组织结构，新的模式便可以形成。"她还指出，类似的机制可能也帮助其他器官在损伤后重建结构，并可为实验室中构建或修复组织的再生医学研究提供新的思路。
参考文献：Multiscale integration of tissue and chromatin context converts cell heterogeneity into stable intestinal patterning, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.06.009. www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00696-3
编辑：周敏
排版：李丽
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