کشف مکانیسم های اصلی خودسازی و تمایز سلول های بنیادی روده – ScienceDaily


روده ها نقشی اساسی در تنظیم متابولیسم بدن دارند و اختلال عملکرد آن با بیماری های مختلفی از جمله چاقی ، دیابت ، کولیت و سرطان روده بزرگ مرتبط است که میلیون ها نفر در سراسر جهان را تحت تأثیر قرار می دهد. هدف قرار دادن اختلال عملکرد غدد درون ریز در مراحل اولیه با تحریک تشکیل سلولهای انتروآنوکرین خاص از سلولهای بنیادی روده ممکن است یک روش احیا کننده امیدوار کننده در درمان دیابت باشد. با این حال ، درک دقیق سلسله مراتب سلول های بنیادی روده و سیگنال های حاکم بر استخدام انواع مختلف سلول های روده ای بسیار مهم است.

هایکو لیکرت و تیم تحقیقاتی او با این چالش مقابله کرده اند. لیکرت مدیر انستیتوی تحقیقات و بازسازی دیابت در Helmholtz Zentrum München ، استاد زیست شناسی سلولهای بتا در دانشگاه فنی مونیخ (TUM) و عضو مرکز آلمان برای تحقیقات دیابت (DZD) است. لیکرت و نویسنده اول آنیکا بوتچر در حال نوشتن آخرین مقاله خود در مورد مکانیسم های اساسی عملکرد سلول های بنیادی روده هستند که در زیست شناسی سلول طبیعت.

چرا روده ها برای تحقیقات بهداشتی بسیار مهم هستند؟

هایکو لیکرت: روده به عنوان دستگاه گوارش و بزرگترین سیستم غدد درون ریز بدن برای تنظیم انرژی و هموستاز گلوکز ضروری است. عملکردهای روده توسط سلولهای تخصصی انجام می شود ، سلولهایی که به طور مداوم توسط سلولهای بنیادی روده تولید می شوند و هر 3-4 روز تجدید می شوند. به عنوان مثال ، سلولهای به اصطلاح انترو اندوکرین بیش از 20 نوع مختلف هورمون تولید می کنند که به مغز و لوزالمعده سیگنال می دهند تا مثلاً اشتها ، مصرف غذا ، تخلیه معده و ترشح انسولین توسط سلولهای بتا پانکراس را تنظیم کنند. یکی دیگر از عملکردهای مهم روده توسط سلولهای به اصطلاح Panet انجام می شود که سلولهای دفاعی تولید می کنند و از پاتوژن های مهاجم محافظت می کنند. بنابراین تعجب آور نیست که اختلال عملکرد روده با بیماری های مختلفی مانند التهاب مزمن ، سرطان روده بزرگ و دیابت همراه باشد که میلیون ها نفر در سراسر جهان به آن مبتلا هستند.

مهمترین یافته ها در آخرین مطالعه شما در مورد سلولهای بنیادی روده چیست؟

Annika Böttcher: ما درک خود را در مورد اینکه سلول های بنیادی روده به طور مداوم تجدید می شوند و انواع سلول های تخصصی را با وضوح تک سلول بی سابقه تولید می کنیم ، بهبود بخشیده ایم. به این ترتیب اکنون می توانیم جمعیت بالقوه اجداد را برای هر سلول روده توصیف کنیم و نشان داده ایم که برای هر یک از سلول ها سلول های بنیادی روده مولدهای شجره ای بی توان را به وجود می آورند. علاوه بر این ، ما یک مسیر سیگنالینگ تو رفتگی در دیوار سلول های بنیادی خاص روده (که به آن مسیر پلاریته سلول های مسطح / سلول مسطح گفته می شود) که محلول های تجدید سلول های بنیادی روده و تعدادی را تنظیم می کند ، شناسایی کردیم. این بسیار مهم است زیرا می دانیم که سلولهای بنیادی روده می توانند عملکرد روده و سد بافت را به طور نامحدود تجدید و حفظ کنند. این 6 متر اپیتلیوم و بیش از 100 میلیون سلول است که هر روز توسط انسان تولید می شود! علاوه بر این ، این سلولها به هر نوع سلول جداگانه متفاوت هستند. بنابراین ، خطر عدم موفقیت در این فرآیند تجدید نفس یا تعیین اصل و نسب برای ایجاد بیماری مزمن بسیار زیاد است.

با استفاده از اصطلاح فنی تر ، ما توانستیم درختی دقیق از سلول های بنیادی روده را ترسیم کرده و سیگنال های طاقچه جدید را شناسایی کنیم. برای به دست آوردن این نتایج موفقیت آمیز ، ما مارک گذاری زمانی تعدادی از خطوط روده را با استفاده از خطوط مختلف گزارشگر موش با تجزیه و تحلیل بیان ژنومی گسترده و هدفمند برای تجزیه محلول های سلول بنیادی روده ، ادغام کردیم. همراه با تیم زیست شناسان محاسباتی فابیان تیس از هلمهولتز مونیخ و TUM ، 60،000 سلول روده را پروفایل کردیم. برای تجزیه و تحلیل این مجموعه داده ها ، ما از تکنیک های یادگیری ماشین به تازگی توسعه یافته برای شناسایی خطوط انشعاب خودکار و عوامل اصلی موثر در فضای بیان ژن استفاده کردیم. این یافته ها به طور گسترده قابل استفاده هستند و برای سرطان ، التهاب و کولیت و همچنین چاقی و دیابت به همان اندازه مهم هستند.

چگونه می توان این دانش جدید را به رویکردهای درمانی ترجمه کرد؟

هایکو لیکرت: این مطالعه پارادایم های فعلی را به چالش می کشد و ما در حال درک خود از سلولهای بنیادی روده ای در زمینه نوسازی مجدد ، ناهمگنی و نزول سلول های بنیادی هستیم. ما می توانیم از این دانش اولیه برای تعیین آنچه اتفاق می افتد در توزیع و تمایز سلول های بنیادی روده در طی بیماری مزمن رخ دهد. بینش حاصل از این امر ما را قادر می سازد تا با هدف قرار دادن شجره نامه های اصیل ، درمان های خاصی را برای این بیماری ها ایجاد کنیم ، به عنوان مثال برای بازسازی تشکیل سلول های خاصی که در طی پیشرفت بیماری از دست رفته اند یا شناسایی و تخریب سلول های بنیادی سرطان روده. روده به طور خاص در موسسه خود ، تلاش خود را بر روی دیابت متمرکز خواهیم کرد.


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>