人類的小腸上皮細胞每四到五天就更新一次,這一過程由腸壁上的小腸干細胞所引導(dǎo)。線粒體作為細胞內(nèi)的能量工廠,通過呼吸作用為細胞提供能量,在上述過程中發(fā)揮重要作用。當小腸上皮細胞的更新發(fā)生紊亂,比如因線粒體的缺陷所導(dǎo)致,慢性炎癥可能導(dǎo)致更加嚴重的情況出現(xiàn)。
在最近一項發(fā)表在NatureCommunication上的研究中,來自德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員對HSP60這個蛋白進行了更加細致的研究。該蛋白深度參與未折疊蛋白應(yīng)答(UPR),可以理解為參與細胞內(nèi)抗應(yīng)激程序的一個重要成分。如果腸道細胞內(nèi)的HSP60失去活性會發(fā)生什么呢?當缺少HSP60的時候細胞內(nèi)的線粒體該如何應(yīng)答呢?
研究人員發(fā)現(xiàn)一方面,HSP60失活會影響線粒體的關(guān)鍵功能,降低細胞的呼吸能力和ATP水平。與此同時,Haller教授和他的研究團隊觀察到所有缺失了HSP60的細胞會出現(xiàn)一些變化:干細胞會失去自我更新能力,而周圍的上皮細胞會開啟生長模式。
Haller教授表示:“細胞對HSP60缺失產(chǎn)生的應(yīng)答令人非常吃驚,雖然干細胞失去了它們的一些特性,但其周圍受到應(yīng)激的細胞卻激活了生長程序開始進行增殖。”線粒體功能受到影響的細胞釋放出一些生長因子進行“求救”,通過應(yīng)激應(yīng)答程序,攜帶正常線粒體的駐留干細胞會大量分裂,新形成的正常細胞會替代受到應(yīng)激的細胞。
缺少HSP60導(dǎo)致細胞之間建立了聯(lián)系,觸發(fā)了人們之前從未了解過的修復(fù)機制,這種機制可能對于腸道損傷和腸道出現(xiàn)炎癥之后的組織修復(fù)具有非常重要的意義。“這項研究發(fā)現(xiàn)線粒體在調(diào)節(jié)小腸組織更新方面具有非常重要的功能,同時還提示了線粒體如何促進小腸慢性疾病。”Haller教授這樣說道。當小腸一直處于炎癥或應(yīng)激狀態(tài),干細胞就會一直受到過度刺激以進行自我更新,這可能促進了腸道腫瘤的發(fā)育。
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