来自耶路撒冷希伯来大学和魏茨曼科学研究所的研究人员发现了一种先前未被识别的肠道防御机制，表明肠干细胞能够主动应对沙门氏菌感染，帮助保护肠道免受细菌入侵。
肠干细胞负责持续更新肠壁并维持屏障完整性。到目前为止，这些细胞在感染过程中主要被认为是被动参与者，依赖周围的免疫细胞和上皮细胞提供保护。
在这项新研究中，由希伯来大学的Matan Hofree博士和魏茨曼科学研究所的Moshe Biton博士指导、博士生Sacha Lebon领导的研究团队在《自然·免疫学》杂志上发表的研究表明，肠干细胞能够直接感知细胞内的肠沙门氏菌(Salmonella enterica)，并激活一种依赖炎症小体的反应。感染后，干细胞迅速分化为具有抗菌作用的潘氏细胞(Paneth cells)，这些细胞分泌的分子有助于限制细菌在肠隐窝中的持续存在。
Hofree博士表示："我们的研究结果表明，肠干细胞不仅负责组织再生，还直接参与对抗细菌感染的早期防御。"
研究团队利用单细胞RNA测序、谱系追踪、类器官模型和基因扰动方法，高分辨率地描绘了肠上皮对沙门氏菌感染的早期反应。该研究发现了一种由干细胞向抗菌细胞类型分化驱动的肠道上皮快速重塑过程。
研究人员进一步表明，这种反应依赖于由衔接蛋白ASC（由Pycard编码）介导的炎症小体信号传导。当这一通路被破坏时，保护性分化反应受到损害，导致细菌持续存在和扩散增加。
Biton博士表示："我们的结果表明，干细胞分化是内在保护程序的一部分，有助于在感染期间保持肠道功能。"
该研究还证明，类似反应也发生在人类肠类器官中，表明这种机制在人类中是保守的。此外，研究人员发现，与沙门氏菌相关的干细胞特征在克罗恩病患者的肠干细胞中富集，这指出了上皮防御通路与炎症性肠病之间可能存在的联系。
这项工作是由魏茨曼科学研究所、耶路撒冷希伯来大学、Sheba医疗中心、哈达萨–希伯来大学医疗中心、特拉维夫大学和辛辛那提儿童医院医疗中心的研究人员合作完成的。
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