microrna在结肠中的伤口愈合作用为炎症性肠病提供了新的见解
德克萨斯大学西南分校的癌症研究人员发现,一种被认为对抑制结肠癌很重要的microRNA簇在肠道伤口愈合中起着关键作用。
这些发现最初是在小鼠身上发现的,后来在人类细胞中复制,可能为研究慢性消化系统疾病以及修复这些疾病或其他疾病或损伤环境中的损伤提供了新的途径。
“我们发现了microRNAs在调节肠道伤口愈合中的新作用。这一发现对疾病有重要意义,比如溃疡性结肠炎和克罗恩病,并可能与其他组织的伤口愈合机制有关,”癌症研究CPRIT学者、分子生物学教授、德克萨斯大学西南哈罗德c西蒙斯癌症中心成员约书亚门德尔博士说。
溃疡性结肠炎和克罗恩病是两种最常见的炎症性肠道疾病,在美国约有150万人受到影响,它们源于异常的免疫反应,导致身体错误地攻击肠道中的细胞。由此导致的结肠慢性损伤也被认为是癌症的危险因素之一结肠癌.了解其中的细胞途径可能最终导致潜在的治疗方法。
MicroRNAs起到刹车的作用,帮助调节蛋白质的生成量,进而决定细胞如何对各种刺激做出反应。哺乳动物的基因组中大约有500到1000个microrna编码。门德尔博士的实验室研究这些微小的调节器如何正常工作,以及当它们以异常方式工作时,癌症等疾病是如何产生的。
这些最新发现发表在杂志上细胞,关注两种microRNAs: miR-143和miR-145。虽然有大量的文献表明这些microrna在结肠癌中,但对它们在结肠中的自然功能知之甚少。因此,分子生物学博士后研究员史光禄博士和其他研究人员开始了他们为期五年的研究,他们在小鼠模型中移除或“敲除”产生这两种microrna的基因。
研究人员发现,正常情况下增加生长以进行修复的细胞称为上皮细胞,在击倒动物的压力下失败。肠上皮细胞排列在食物被消化的地方,将食物内容物与身体其他部分分离,并吸收所需的营养物质。
“结肠的上皮细胞通常会迅速增殖,以填补受伤的伤口。没有这些microrna,上皮细胞就无法切换到这种修复模式,所以它们永远无法愈合伤口,老鼠也无法生存,”Shi博士说。
此外,这项研究颠覆了人们对微小microrna所在位置的传统看法,令所有人惊讶的是,他们发现它们存在于支持细胞(称为间充质细胞)中,而不是之前认为的上皮细胞本身。
门德尔博士说:“这令人惊讶,因为结肠癌起源于上皮细胞,所以我们假设microrna必须在其中发挥作用。”“如果这些microrna确实参与了结肠癌,它们必须从上皮细胞外起作用。”
确定microRNAs的准确位置对于确定它们调控的途径以及最终确定它们是否可以用于治疗目的是至关重要的。
Mendell博士的团队与德克萨斯大学西南分校的一组外科医生合作,包括外科助理教授Joselin Anandam博士,外科助理教授Abier Abdelnaby博士,外科助理教授Glen Balch博士,外科助理教授John Mansour博士,外科助理教授Adam Yopp博士,他们提供了人体组织标本。门德尔博士说:“与优秀的临床团队密切合作的能力使我们能够证实,我们在小鼠身上的发现也适用于人类。”
此外,研究人员说,他们已经发现了由这些microrna调节的许多途径之一,称为胰岛素样生长因子信号通路。
门德尔博士解释说:“这种途径参与了体内许多不同的过程,但其中一个功能是刺激伤口愈合反应。”“增加胰岛素样生长因子信号的量会改善伤口愈合在肠道里。”
敲除miR-143和miR-145会抵消这种影响。