表皮生长因子信号调控隐窝-绒毛轴更新和再生的研究进展
2021-08-09谢文文刘振华张得香王修启
谢文文 刘振华 张得香 王修启
(华南农业大学动物科学学院,广东省动物营养调控重点实验室,国家生猪种业工程技术研究中心,广州 510642)
肠上皮由大量重复的隐窝-绒毛轴单元组成,其更新和再生依赖于肠道干细胞(intestinal stem cell,ISC)持续的增殖和分化[1-2]。ISC位于隐窝基底部,受隐窝及其周边细胞组成的生态位提供的包括表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)在内的多种信号的调控[3-4]。此外,肠内营养素,包括谷氨酸(glutamate,Glu)和谷氨酰胺(glutamine,Gln)等功能性营养素,也可通表皮生长因子受体(epithelial growth factor receptor,EGFR)加速ISC分裂,从而促进肠上皮发育,改善肠道健康[5-7]。随着类肠团培养技术的建立,ISC生态位成分和功能被深入剖析。借助重组菌表达EGF等生长因子,可能为新型饲料添加剂的开发和畜禽生产效率的提升提供新思路。
1 EGF信号与ISC生态位
ISC生态位由隐窝中的潘氏细胞、邻近隐窝的肠间质细胞和上皮下成纤维细胞等组成[8]。这些细胞不仅在隐窝基底部产生细胞外基质蛋白以固定ISC,而且通过提供EGF、Wnt、Notch和骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)等信号协同调节ISC的增殖和分化过程[9-11]。将ISC或含有干细胞的隐窝放在含有EGF、R-spondin 1(Wnt信号增强剂)和Noggin(BMP抑制剂)等生长因子的基础培养基中培养(模拟体内ISC生态位),或与成纤维细胞共培养的条件下,均能形成具有类似肠上皮结构的类肠团[10]。ISC和潘氏细胞定植在类肠团隐窝状出芽顶部,而ISC的子细胞——短暂扩增细胞(transient amplifying cell,TA细胞)则延伸汇入由肠吸收细胞、杯状细胞和肠内分泌细胞等组成的类似肠绒毛的中央空腔中[12-13]。
ISC生态位中EGF主要由潘氏细胞产生,此外,上皮下成纤维细胞衍生的胞外囊泡(extracellular vesicles,EV)也能传递EGF[14-15]。……
