在第一批研究性激素对肠道干细胞影响的研究中, 科学家概述了新的见解,表明类固醇性激素是如何, 它在结构和功能上与人类类固醇激素相似, 彻底改变了肠道干细胞的行为方式, 最终影响到这个重要器官的总体结构和功能. 作者发现蜕皮激素, 果蝇产生的类固醇激素, 刺激肠道干细胞生长,使雌性果蝇的肠道变大, 并引发了其他关键的变化. 该研究还大发娱乐提供了一种机制来解释肠道干细胞在正常肠道功能中的性别特异性作用. 此外,研究表明肠道激素可能加速肿瘤的发展. 研究结果由 亨茨曼癌症研究所 (HCI)在 犹他大学 (U of U)和 德国癌症研究中心 (DKFZ) 发表 今天在杂志上 自然.
布鲁斯·埃德加博士, 他是HCI的干细胞生物学家,也是美国犹他大学的肿瘤学教授, 还有奥雷连诺·泰勒曼, 博士学位, DKFZ的部门主管和教授 海德堡大学 共同领导工作. 他们询问性激素是否会影响肠道干细胞的繁殖能力并促进肠道生长. “我的实验室和世界各地的许多其他实验室都研究过 果蝇 为了更好地理解干细胞是如何被调节的,埃德加说. “例如,大发娱乐知道雄性和雌性果蝇在肠道上表现出差异, 雌性的肠道比雄性的大, 女性比男性更容易患肠道肿瘤,但大发娱乐不知道为什么.“这项研究为这些差异及其产生方式大发娱乐提供了重要的见解.
埃德加和泰勒曼的研究小组发现蜕皮素, 一种性别特异性激素, 能彻底改变器官中干细胞的生长特性吗, 值得注意的是, 不直接参与生殖. 他们发现这些变化会影响整个器官的结构和功能. 他们发现,给雄性果蝇注射蜕皮激素,会使它们原本分裂缓慢的干细胞分裂得和雌性果蝇一样快, 也会导致男性肠道的生长. 这表明,雄性和雌性果蝇干细胞分裂的限制差异在于激素的循环水平.
这个过程在雌性果蝇的一生中既有优势也有劣势. 最初,雌性体内更多的蜕皮激素有助于关键的生殖进化过程. 它能促进肠道扩大,促进营养吸收,从而大发娱乐苍蝇产下更多的卵. 但在以后的生活中, 蜕皮激素, 由卵巢产生的, 最终导致肠道功能障碍,通过创造有利于肿瘤生长的环境,缩短雌性果蝇的寿命. 而人类不会产生蜕皮激素, 它们确实有相关的类固醇激素,比如雌激素, 黄体酮和睾酮, 哪些有相似的作用机制.
这项研究的实验工作主要由萨拉·艾哈迈德完成, 他是海德堡Universität分子生物学中心(ZMBH)的Edgar和Teleman实验室和DKFZ的联合博士生. 艾哈迈德设计了一些实验,利用各种遗传工具来打开和关闭果蝇肠道和卵巢中不同细胞类型的基因, 哪些产生蜕皮激素. "大发娱乐的研究大发娱乐提供了确凿的证据,证明性激素会改变肠道等非性器官的行为,艾哈迈德说。. 她进一步推测,这项研究的长期意义可能包括探索治疗人类癌症的新途径.
据研究人员称, 了解类似的干细胞-激素关系是否在人体器官中起作用还需要进一步的研究. 他们计划在未来对此进行探索. 除了性激素在肠道干细胞行为中所起的关键作用, 作者相信这项研究是正确的 果蝇 潜在地揭示了一种可能在人类生理学和病理学中发挥作用的新机制. 这项研究的见解为非生殖器官的癌症发病率增加了越来越多的工作, 包括结肠癌和胃癌, 男性和女性有什么不同吗.
本研究得到了美国国立卫生研究院包括国家癌症研究所P30 CA01420114的支持, 国家普通医学科学研究所R01 124434, 欧洲研究理事会AdG268515, DKFZ, 亨茨曼癌症基金会.