人類的小腸上皮細(xì)胞每四到五天就更新一次,這一過程由腸壁上的小腸干細(xì)胞所引導(dǎo)。線粒體作為細(xì)胞內(nèi)的能量工廠,通過呼吸作用為細(xì)胞提供能量,在上述過程中發(fā)揮重要作用。
當(dāng)小腸上皮細(xì)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(yán)重的情況出現(xiàn)。
在最近一項(xiàng)發(fā)表在Nature Communication上的研究中,來自德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員對(duì)HSP60這個(gè)蛋白進(jìn)行了更加細(xì)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(xì)胞內(nèi)抗應(yīng)激程序的一個(gè)重要成分。如果腸道細(xì)胞內(nèi)的HSP60失去活性會(huì)發(fā)生什么呢?當(dāng)缺少HSP60的時(shí)候細(xì)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(huì)影響線粒體的關(guān)鍵功能,降低細(xì)胞的呼吸能力和ATP水平。與此同時(shí),Haller教授和他的研究團(tuán)隊(duì)觀察到所有缺失了HSP60的細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)一些變化:干細(xì)胞會(huì)失去自我更新能力,而周圍的上皮細(xì)胞會(huì)開啟生長(zhǎng)模式。
Haller教授表示:“細(xì)胞對(duì)HSP60缺失產(chǎn)生的應(yīng)答令人非常吃驚,雖然干細(xì)胞失去了它們的一些特性,但其周圍受到應(yīng)激的細(xì)胞卻激活了生長(zhǎng)程序開始進(jìn)行增殖。”線粒體功能受到影響的細(xì)胞釋放出一些生長(zhǎng)因子進(jìn)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(xì)胞會(huì)大量分裂,新形成的正常細(xì)胞會(huì)替代受到應(yīng)激的細(xì)胞。
缺少HSP60導(dǎo)致細(xì)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(jī)制,這種機(jī)制可能對(duì)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(xiàng)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(shí)還提示了線粒體如何促進(jìn)小腸慢性疾病。”Haller教授這樣說道。當(dāng)小腸一直處于炎癥或應(yīng)激狀態(tài),干細(xì)胞就會(huì)一直受到過度刺激以進(jìn)行自我更新,這可能促進(jìn)了腸道腫瘤的發(fā)育。(生物谷Bioon.com)