肠道干细胞自我更新、增殖和分化的影响

从分子的角度来看，肠道是一个嘈杂的地方，各种人类细胞和微生物细胞彼此之间相互沟通，从而维持一种稳健而又健康的细胞群落。这个细胞群落的关键是肠道干细胞(intestinal stem cell)，它们产生多种细胞类型，从而有助于保持肠道功能正常。尽管科学家们知道沿着肠壁排列的上皮细胞和构成肠道结缔组织的基质细胞与肠道干细胞“交谈”，但是仍不清楚的是免疫系统是否以及如何参与这种交谈。人们所面临的挑战在于弄清楚参与交谈的各方是谁，以及它们如何作出贡献。

在一项新的研究中，来自美国布罗德研究所等研究机构的研究人员宣布他们检测到一部分肠道干细胞与生活在肠道中的辅助性T细胞(Th细胞)之间存在一种新的交谈形式。他们发现这些肠道干细胞产生MHC II，即一种允许免疫细胞与其他细胞之间交谈的表面蛋白复合物，所产生的MHC II会激活Th细胞。最后，他们发现这些肠道干细胞也对附近的Th细胞产生的细胞因子作出反应。相关研究结果于2018年11月1日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“T Helper Cell Cytokines Modulate Intestinal Stem Cell Renewal and Differentiation”。

图片来自Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.10.008。

然而，肠道干细胞如何作出反应取决于它们接收到的细胞因子信号类型。与炎症相关的细胞因子促进肠道干细胞开始分化---产生在肠道内壁中发现的不同细胞类型，这可能有助于肠道组织对损伤或感染作出反应。

相比之下，肠道干细胞对起调节作用的细胞因子作出反应，在感染清除后通过自我更新协助降低免疫反应。这可能有助于肠道在修复后补充和维持它的肠道干细胞库。

为了检测这些细胞间通信，这些研究人员联合使用了单细胞RNA测序(scRNA-seq)、类器官培养、细菌感染模型、寄生虫感染模型和其他技术。

这些研究结果提出了许多关于肠道干细胞通过MHC II传播哪些类型信号的问题。它们是否起着哨兵的作用，提醒免疫系统注意致病性入侵者的存在吗?这是一种告诉Th细胞释放更多的促进肠道干细胞更新或分化的细胞因子的方法吗?这些研究人员指出，要找到这些答案还需要开展进一步的研究，但是肠道干细胞和Th细胞通过这种方式进行相互交谈一起协助维持肠道中的免疫活性的正确平衡。

参考资料：

Moshe Biton, Adam L. Haber, Noga Rogel et al. T Helper Cell Cytokines Modulate Intestinal Stem Cell Renewal and Differentiation. Cell, Published Online: 01 November 2018, doi:10.1016/j.cell.2018.10.008.