科学家在新加坡发现，肠道支持细胞——被称为端足细胞（telocytes）——能够利用类似神经元的延伸结构向肠道干细胞直接传递信号。这种发现可能为炎症性肠病和结肠癌等疾病带来新的治疗方法。
肠道干细胞依赖精确指令
肠黏膜是人体更新最活跃的组织之一，每几天就会完全更新。这种快速再生依赖于位于肠道隐窝中的少量干细胞群体。这些干细胞通过分裂分化为多种肠道功能所需的细胞类型，其过程由微环境中周围支持细胞发出的化学信号精确调控。
此前科学家认为，调控干细胞行为的关键分子Wnt信号通过组织扩散传递。但这种随机过程难以解释干细胞调控的精准时序。杜克-国大医学院癌症与干细胞生物学项目主任戴维·维尔舒普教授指出："我们发现这些信号并非随机扩散，而是通过特化的端足细胞以惊人的精确度从微环境传递到干细胞，这种机制彻底改变了我们对肠道细胞通信的认知，类似于大脑神经元之间的信号传递方式。"
端足细胞运用类神经元延伸结构
研究人员通过高分辨率荧光和电子显微镜观察发现，小鼠肠道中的端足细胞能够延伸出长而细的细胞突触（cytonemes），直接连接特定的干细胞。这些接触点在结构上与神经元之间的突触高度相似，形成了精准的靶向信号传递系统。
南洋理工大学亚历山大·路德维希助理教授表示："这种直接的细胞间通信揭示了分泌分子传递的新精度层级。通过多尺度成像技术与新型蛋白质标记方法的结合，我们得以发现这一颠覆传统的新型机制。"
信号系统的蛋白质基础
研究团队鉴定出两个关键结构蛋白KANK和Liprin，它们对于细胞突触形成至关重要。当这两个蛋白功能受阻时，细胞突触无法正常形成，导致Wnt信号传递系统崩溃。
该研究的首位作者格迪米纳斯·格雷丘斯博士强调："当我们深入研究基础生物学时，往往能发现具有变革性的机制。这种靶向信号系统一直隐藏在显微镜下，直到现在才被发现，这彻底重塑了我们对肠道干细胞生物学的理解。"
疾病治疗与再生医学的应用前景
虽然研究聚焦于健康组织，但其意义深远。Wnt信号通路异常与结肠癌密切相关，而信号传递受损可能加剧克罗恩病和溃疡性结肠炎等炎症性肠病。杜克-国大医学院研究副院长帕特里克·谭教授指出："如果能够调控或恢复这种精确的信号模式，可能显著提升干细胞疗法效果，开发更精准的肠道疾病治疗方案。这体现了基础科学向实际应用转化的巨大潜力。"
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