幽门杆菌能引发胃干细胞生长

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根据美国史丹福大学医学院的一项最新研究指出: 引发溃疡的幽门螺杆菌可以直接与胃干细胞相互作用,从而导致细胞分裂更为迅速。

“在实验鼠身上观察到的细胞分裂研究发现,可以说明为何幽门螺杆菌是人类胃癌的一项危险因素。”专家说。

他们使用3-D显微镜深入鉴定胃腺体内的细菌,干细胞和前体细胞就是增生在胃的内层。

每两个人当中,就有一个人的胃里有幽门螺旋杆菌的存在。这是少数能够承受恶劣酸性环境的有机物之一。虽然大多数人没有症状,但是约有15%感染细菌的人会导致痛苦的溃疡,另有1%的细菌会导致胃癌,而胃癌是全世界第三致命的癌症。

医学博士、儿科、微生物学和免疫学教授Manuel Amieva表示,虽然这种感染可以成功地用抗生素治疗,但是这些癌症患者往往不知道自己的病情,直到肿瘤大到足以干扰胃功能时才被发现。 “这种细菌会酝酿多年,当肿瘤开始显现症状可能已经太晚了。”。

识别幽门螺杆菌的藏身之处

研究人员早就知道幽门螺旋杆菌会利用躲藏在器官上皮细胞衬里的保护黏液中来躲避胃酸。它直接在上皮细胞表面上的细菌中生长,并会注入一种称为CagA的信号蛋白,欺骗细胞传送营养物质给它。而这种信号蛋白同时也有刺激干细胞分裂速度的功用。

上皮细胞的生命非常短暂,它会透过驻留在整个胃干细胞的微小腺体不断替换:干细胞可分列为用来填充腺体的前体细胞,然后前体细胞再产生成熟的上皮细胞。

流入和流出的腺体通道非常的狭窄:它的直径只比单一的幽门螺杆菌细胞宽约四倍,并充满粘液。早期对实验鼠的研究显示部分幽门螺杆菌会游到腺体,但当时不知道细菌是否生长活跃在那里,或是否这种行为也发生在人类身上。一个更系统化的研究是必要的,但难度所在是找到合适的人的胃做此研究。虽然胃的活组织切片检查也能从胃的顶端提供较粗浅的样本,但是那却少了研究人员需要的更深层的组织。

Amieva表示:“你不会想要完整的过程,因为那会使病人产生大面积的溃疡。”

研究人员想出了在减肥手术中抽样移除胃组织的方法。这些样品来自健康的胃,其中幽门螺杆菌并不会积极造成溃疡或癌症。识别组织感染幽门螺旋杆菌的特殊菌株后,他们用共聚焦显微镜从四个胃幽门螺旋杆菌重建腺体3-D图像。所有样本均显示在腺体约三分之二的位置有快速分裂前体细胞驻留在螺旋形的细菌菌落。

出乎意料的是,研究人员发现有为数较少的细菌菌落存在有干细胞的腺体中。当他们对照原先的实验鼠实验,发现约30%的腺体有幽门螺旋杆菌存在在其中。

幽门螺杆菌影响干细胞

这意外的发现揭开了幽门螺杆菌是如何对细胞转变为癌细胞过程产生影响。癌症被认为是原先慢慢发展的细胞突然在覆蓋量的控制和数量增生这两个特征上发生基因突变。尽管幽门螺旋杆菌已被证明能操纵细胞的控制,成熟的胃上皮细胞存活的时间仍不足以长到有机会突变。“一旦他们到达胃的表面,细胞存活的时间约仅24小时,”Amieva说。 “很难想像,幽门螺旋杆菌会对细胞做出导致癌症的行为。”

但是干细胞就有着极长的寿命,且幽门螺旋杆菌的感染常始于童年。因此有充足的时间对细菌进行互动,并改变干细胞。

为了观察幽门螺旋杆菌如何修改干细胞的行为,研究人员转而在发育生物学中使用老鼠菌株。这些实验鼠的干细胞注入了萤光标记物,使得科学家能识别干细胞,并追踪其子细胞。

感染幽门螺旋杆菌后两周,实验鼠的腺体比未感染的对照组相比,明显加长与更严重发炎。感染鼠腺体中的干细胞分裂也更加快速。研究人员怀疑CagA可能参与了这个过程。为了证实这个假设,他们在腺体中仍感染幽门螺旋杆菌的实验鼠身上排除了CageA蛋白,结果观察到发炎症状的减轻与干细胞生长的减缓。

原文出处
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150506182834.htm

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