肠道内衬干细胞可能对癌细胞的行为产生影响

肠道内壁 - 上皮 - 不仅仅是吸收午餐中的营养成分。它可以根据您刚吃的任何东西来增长，收缩和调整细胞的组成。了解这一过程可能只会让科学家对癌细胞的行为有新的见解。

“我们对你的饮食如何影响肠上皮细胞的生长和更新过程感兴趣，但我们可以从中学到更多，”伊利诺伊大学动物科学系助理教授Megan Dailey解释道。“例如，你可以喂干细胞来制作不同大小的组织和细胞化妆吗?你能告诉组织何时停止生长?“

肠道内层对食物的反应能力取决于干细胞隐藏在上皮细小的隐窝内。某些线索导致干细胞生长更多的上皮细胞，以便能够处理更多的食物。

“如果我去度假并开始吃更多的食物，我的组织就会生长。但在某些时候，我会回来，我的肠上皮会停止生长并缩小，“Dailey说。“干细胞如何知道它的生长或何时停止?什么是信号?“

干细胞总是取代在肠道正常磨损期间丢失的细胞。Dailey说，大多数成年人的干细胞大多数时间都专注于这种更新过程，而不是增长。

Dailey和一组研究人员在生长和更新过程中寻找肠上皮细胞的信号和细胞反应，并在“细胞生理学杂志”上发表了他们的发现。

研究小组从小鼠肠上皮隐窝中分离干细胞，并将其暴露于不同水平的葡萄糖，代表通常在餐前或餐后观察到的水平。Dailey澄清该研究的目的不是为了模拟高糖或低糖饮食。她说葡萄糖在我们的血液中总是以低水平循环。任何一餐后，营养都会大量增加。

研究人员怀疑葡萄糖的可用性可能会引发从更新模式转变为增长模式。为了证实这一点，他们研究了与更新(氧化磷酸化)和生长(糖酵解)相关的两种标准代谢途径的比率。两种途径都将糖或糖产物转化为能量分子ATP，但氧化磷酸化产生更多的分子。

该研究表明，暴露于较高葡萄糖水平的干细胞具有较高的糖酵解速率，但氧化磷酸化的速率没有变化。换句话说，当暴露于更多葡萄糖时，干细胞转变为生长模式。

“过去，从氧化磷酸化到糖酵解的转变被认为是癌症的一种表现。现在我们知道它只是一个细胞正在激增的迹象。我们的团队是第一个在肠上皮干细胞中找到它的团队，“Dailey说。

接下来，研究人员研究了转换为糖酵解的驱动力，重点关注与葡萄糖转运到细胞中相关的蛋白激酶网络。他们假设相同的网络在低葡萄糖和高葡萄糖条件下运行，并且当暴露于更高水平的葡萄糖时它们更活跃。

“事实证明，并非如此，”戴利说。“在低葡萄糖和高葡萄糖条件下使用完全不同的途径。干细胞能够说，'我有高葡萄糖，我将使用不同的蛋白激酶网络将其带入细胞。'“

使用与更新和细胞增殖相关的两种不同的蛋白激酶网络对癌症有影响研究。“如果你想通过阻断蛋白激酶网络来阻止细胞增殖，你需要知道要靶向的网络。我们已经证明，与增长相关的网络不同于更新，“Dailey说。

Dailey表示，除了癌症应用外，该研究还为干细胞如何发挥作用提供了一些基本答案，并为进一步研究铺平了道路。“我们正在接近肠上皮干细胞作为一个模型系统，问：'你如何制作不同大小的组织和细胞化妆?你能喂养肾脏或骨髓干细胞并获得不同类型的组织吗?有很多东西需要学习，但我们必须从头开始，“她说。

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