研究人员通过测量细胞力量发现肠上皮的折叠和移动机制

　　据外媒报道，人体肠道由40多平方米的组织组成，内部表面有许多类似山谷和山峰的褶皱，这样的结构能够增加人体对营养的吸收。另外，肠道还有一个独特的特点，即处于一种不断自我更新的状态。这意味着约每5天它内壁的所有细胞都要更新一次，这样做的目的是保证正常的肠道功能。

　　截止到目前，科学家们知道，这种更新可能要感谢干细胞，这些干细胞在所谓的肠隐窝中受到保护并产生新的分化细胞。然而，导致隐窝内凹和新细胞向肠峰迁移的过程尚不清楚。

　　现在，一个由ICREA研究教授和IBEC组长Xavier Trepat领导的国际团队跟IRB、巴塞罗那大学和加泰罗尼亚理工大学及巴黎居里研究所的研究人员合作破解了导致隐窝采用并保持其内凹的机制以及在不失去小肠特有的折叠形状的情况下细胞是如何向峰值移动的。相关研究报告已发表在《Nature Cell Biology》上。

　　据了解，研究人员利用小鼠干细胞和生物工程和机械生物学技术开发出了小肠--一种类似于峰谷三维结构的类器官并在体内重现组织功能。通过利用同一小组开发的显微镜技术，研究人员首次进行了高分辨率实验从而获得显示每个细胞施加的力的3D地图。

　　另外，通过这种体外模型，研究人员们已经证明，新细胞向峰值的运动也受到了细胞自身施加的机械力的控制，尤其是细胞骨架，这是一个决定和维持细胞形状的纤维丝网络。

　　研究人员Gerardo Ceada指出：“跟之前人们所认为的相反，我们已经能确定并不是肠隐窝的细胞推动了新细胞的上升，然而正处于顶峰的细胞把新的细胞拉上来，就像一位登山者帮助另一位登山者把他拉上来一样。”

　　“通过这个系统，我们发现隐窝是内凹的，因为细胞的上表面比底部有更多的张力，这导致它们采用锥形形状。当这种情况在几个相邻的细胞中发生时，结果是组织折叠并产生一种峰谷交替的模式，”研究人员Carlos Perez-Gonzalez补充道。

　　新的迷你肠模型将允许在可重复和真实的条件下对癌症、乳糜泻或结肠炎等疾病展开进一步研究，即干细胞不受控制的增殖或褶皱的破坏。此外，肠道类器官可以用人体细胞制造并用于开发新药或研究肠道微生物群。