腸道是微生物和宿主之間的主要接口。大量證據(jù)表明，腸道干細(xì)胞在維持腸道完整性和因應(yīng)腸腔內(nèi)容物而調(diào)整其結(jié)構(gòu)方面起著關(guān)鍵作用，但它們也在啟動癌癥的發(fā)展中起著作用。腸腔的微生物、化學(xué)物質(zhì)和營養(yǎng)成分的變化已經(jīng)被證明可以改變ISC的活性，重塑腸道的結(jié)構(gòu)和功能。
然而，對腸道微生物影響腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)和宿主生理的機制的了解仍然不夠，對宿主與其微生物群之間的分子對話也仍然缺乏完整的了解。
近日，康奈爾大學(xué)的研究者們在“Cell Report”雜志上發(fā)表了題為“Microbes affect gut epithelial cell composition through immune-dependent regulation of intestinal stem cell differentiation”的文章，在本研究中研究者提出了一個模型，微生物模式識別途徑(如IMD-AREISH)和損傷反應(yīng)途徑(如JAK-STAT)的平衡影響ISC的分化、上皮成分和腸道生理。
腸道微生物在宿主生理中扮演著重要的角色，然而，其影響的機制仍未得到充分的研究。在本研究中，研究者證明微生物不僅影響腸道生理，而且還改變其上皮成分。微生物區(qū)系和病原體共同影響腸道干細(xì)胞(ISC)的分化。
有趣的是，雖然微生物區(qū)系促進(jìn)ISC分化為腸細(xì)胞(EC)，但病原體刺激腸***細(xì)胞(EE)的命運和EES在中腸上皮的長期積累。重要的是，進(jìn)化保守的果蠅NFKB(味覺)通過直接調(diào)節(jié)分化因子將干細(xì)胞譜系規(guī)范推向內(nèi)皮細(xì)胞。相反，JAK-STAT通路促進(jìn)EE對感染性損傷的命運。
為了進(jìn)一步闡明微生物區(qū)系和病原體的這種差異影響，研究者應(yīng)用互補基因組學(xué)方法來表征致病/非致病微生物對兩條**途徑：NFKB和JAK-STAT途徑的影響。研究者發(fā)現(xiàn)，微生物主要刺激IMD-AREISH通路，而病原體則觸發(fā)IMdRelish和JAK-STAT通路的激活。
突變分析和功能遺傳學(xué)實驗揭示了保守的**途徑在控制ISC分化中的重要作用。*后，通過研究這些保守的**通路之間的關(guān)系，研究者發(fā)現(xiàn)損傷介導(dǎo)的JAK-STAT激活拮抗了NFKB對ISC譜系的影響。
總之，研究者認(rèn)為微生物通過改變依賴PAMP的先天**激活(通過IMD-AREISH)和由上皮損傷誘導(dǎo)的細(xì)胞因子產(chǎn)生(通過JAK-STAT)之間的平衡來影響ISC的分化。這一機制在確定腸上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)中起著至關(guān)重要的作用。（生物谷 Bioon.com）
