东京科学大学国际医工共创研究院再生医疗研究中心的油井史郎副教授,与该校研究生院医齿学综合研究科的桐野樱博士生合作,针对肠道上皮再生过程中“一次性”出现的复活干细胞(revival stem cells)的起源及其出现意义开展了系统性综合研究,揭示出了复活干细胞与普通干细胞在相互转换的同时,维持肠道再生及干细胞库的新的再生逻辑。相关研究成果已发表在期刊《Communications Biology》上。
图1. 肠道普通干细胞与复活干细胞的可逆性关系。
由普通干细胞分化而来的吸收上皮细胞,在受损时会发生状态转换成为复活干细胞,最终会回归为普通干细胞。复活干细胞具备较强的应激耐受性。(供图:东京科学大学)
近年来研究发现,肠道受损时,会一次性出现一类具有类似胎儿期细胞特性的上皮细胞,该现象已被命名为“Fetal Reversion”(胎儿逆转)。在Fetal Reversion现象中,会产生一种负责修复期的特殊干细胞,这类干细胞被称为复活干细胞。
关于复活干细胞的特征,近来已经有了一定程度的认识,但对于复活干细胞与稳态下肠道中活动的常规干细胞“普通干细胞”、稳态下由普通干细胞分化而来的分化细胞之间的关系,以及这两种干细胞在不同阶段所承担的生物学意义等细节,尚未获得充分理解。
研究团队分别采用了类器官培养、细胞谱系追踪、实验性小肠炎模型、移植实验等多种被认为具有科学合理性的研究方法,对肠道再生过程进行了分析。结果发现,复活干细胞是一种与维持稳态肠道组织的普通干细胞并行存在的独立细胞状态;同时还证实,肠道再生是通过普通干细胞一次性转换为再生特化状态(即再生阶段)而实现的。此外,研究还揭示,原本在稳态下不应增殖的普通干细胞来源的吸收上皮细胞,在肠道受损时会发生状态转换,成为复活干细胞,最终又再次回归为普通干细胞,从而实现肠道上皮的再生。
此外,研究还阐明了在向这种再生阶段的转移过程中,作为细胞的支撑支架的细胞外基发挥着重要作用;另外,复活干细胞相较于普通干细胞具有更强的应激耐受性,是一种能够在维持自身干细胞特性的状态下,抵御并适应损伤环境的细胞状态。
该研究成果表明,组织再生这一日常经历的生命现象,其背后是由细胞灵活的状态转换来支撑的。再生现象是生命现象的根基,对于作为生命体的每个人而言都极其重要。理解这类再生机制,对于阐明炎症性肠病(又称难治性溃疡)及结直肠癌的病理机制也是不可或缺的,相关研究近年来在全球范围内持续推进。这项研究成果提示了理解肠道上皮再生所需的新概念框架,其未来的发展备受期待。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Communications Biology
论文:Fetal reversion from diverse lineages sustains the intestinal stem cell pool and confers stress resilience
DOI:10.1038/s42003-026-09533-x

