Gut：揭示活性氧在维持机体干细胞功能和炎性预防方面的关键机制

来源：生物谷原创 2022-10-18 13:34

来自西奈山Icahn医学院等机构的科学家们通过研究首次揭示了在伤口修复过程中活性氧自由基在维持干细胞功能和预防炎症方面的重要作用，这或许就为研究人员开发预防和治疗炎性肠病的新型策略提供了新的见解。

产生活性氧（ROS）的基因的功能丧失突变或与炎性肠病发生有关，比如NOX1基因，ROS的缺失驱动炎性肠病发生背后的机制，目前研究人员尚不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Gut上题为“NOX1 is essential for TNFα-induced intestinal epithelial ROS secretion and inhibits M cell signatures”的研究报告中，来自西奈山Icahn医学院等机构的科学家们通过研究首次揭示了在伤口修复过程中活性氧自由基在维持干细胞功能和预防炎症方面的重要作用，这或许就为研究人员开发预防和治疗炎性肠病的新型策略提供了新的见解。

活性氧是一种由氧气所形成的高度反应性化学物质，其能作为引发疾病的细胞功能紊乱的主要信号，肠道中活性氧的分泌对于维持干细胞功能和伤口的修复至关重要；然而，活性氧也会诱发炎性效应，本文中，研究者就发现了能驱动异常干细胞改变的关键转录因子，这或许就解释了活性氧在维持机体健康肠道方面的重要角色。

医学博士Judy H. Cho表示，尽管很明显，氧气和活性氧的调节在一般慢性疾病，尤其是炎性肠病中非常重要，但本文研究在揭示活性氧在维持炎性肠病患者机体健康上皮屏障的关键所用上迈出了重要的一步。研究人员通过在对小鼠模型进行研究在体内和体外分析了单细胞的基因表达，同时分析了进行常规结肠镜检查后所获得的人类肠道活检的结果，分析了活性氧和NOX1所扮演的关键角色，NOX1是一种用于产生活性氧的特殊蛋白。随后研究人员测定了活性氧的水平，并分析了溃疡性结肠炎小鼠和人类患者机体肠道屏障细胞中的基因表达特征，肠道屏障细胞能覆盖肠道表面，并能帮助消化食物，吸收营养且能预防肠道细菌的入侵。

揭示活性氧在维持机体干细胞功能和炎性预防方面的关键机制。

图片来源：https://gut./content/early/2022/09/28/gutjnl-2021-326305

研究人员比较了发炎和未发炎的结肠组织中的基因表达数据，结果发现，NOX1以及诱发炎症的TNF分子组合或许会导致微褶细胞（microfold cells）的异常增加，NOX1功能的丧失会导致活性氧水平下降，名为M细胞的微褶细胞对于调节机体肠道免疫反应至关重要。研究者发现，作为活性氧缺失的结果，M细胞在人类和小鼠模型机体的干细胞中会异常增加，上皮M细胞水平的增加会驱动小鼠机体中免疫细胞的招募，通过利用活性氧来处理肠道细胞，研究人员或许就能在炎症期间逆转因活性氧缺失而引发的最初缺陷的发生。

研究者Nai-Yun Hsu说道，干细胞所释放的活性氧对于通过维持肠道屏障细胞类型的合适平衡从而维持机体健康的肠道至关重要，研究人员鼓励后期进一步研究，这或许包括在未来的疗法中直接对炎性肠病患者进行活性氧-干细胞调节疗法。综上，本文研究结果表明，NOX1的缺失以及TNFα的刺激或许会通过干细胞生境功能的异常和改变的细胞分化来促进结肠炎的发生，本文研究结果或许能使得活性氧的调节成为未来的新型疗法选择。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Nai-Yun Hsu,Shikha Nayar, Kyle Gettler, et al. NOX1 is essential for TNFa-induced intestinal epithelial ROS secretion and inhibits M cell signatures, Gut (2022). doi：10.1136/gutjnl-2021-326305