Взрослые стволовые клетки в пищеварительном тракте существуют в очень активной окружающей среде, они все время засыпаются сигналами – от диеты, микробиома, и от вторгающихся бактерий и других стрессоров. Должен весна клеток в регенеративное действие и делиться или оставаться сбалансированной для будущих потребностей? Джаспер говорит Ca2 +, чувствительная генная регулятивная система объединяет эти стимулы, чтобы управлять быстрым увеличением кишечника, влияя на колебание Ca2 + уровни в клетках.«Эти результаты помогают объяснить, как стволовые клетки в состоянии ответить на такой широкий спектр стимулов», сказал Джаспер, который является также Главным Научным сотрудником в Институте Доллара. «То, что одна переменная – Ca2 + – объединяет все эти сигналы, было вполне возбуждением и удивительным открытием в биологии стволовой клетки с последствиями для нашего понимания различных раковых образований и диапазона дегенеративных заболеваний».
Постдокторант Ханьсун Дэн, доктор философии, определил всестороннее значение Ca2 + сигнализирующий после обнаружения, что у стволовых клеток кишечника есть рецепторы, что L-глутамат смысла, и что диетический L-глутамат стимулировал разделение стволовой клетки и рост пищеварительного тракта в мухах. Дэн объединился с профессором Исследования Доллара Акосом Джеренксером, доктором философии, (соруководитель ядра отображения Института), кто смог к изображению живые стволовые клетки в пищеварительном тракте мухи.
Удивительно, они обнаружили, что Ca2 + уровни регулярно колеблются в стволовых клетках и что L-глутамат регулирует деятельность стволовой клетки, вызывая длительное увеличение Ca2 + в клетке.Исследование показало, что это изменение в Ca2 + уровни в стволовых клетках не были ограничены ответом на L-глутамат, но также наблюдались, когда эти клетки стали активированными в ответ на другие стимулы, включая инфекцию и повреждение ткани. Кроме того, ученые нашли, что, поднимая Ca2 +, генетически тревожа Ca2 + насосы в стволовых клетках привели к сильному, непрерывному пролиферативному ответу.
Длительный поднятый внутриклеточный Ca2 + концентрация таким образом появилась в качестве универсального и потребовала особенности активированных стволовых клеток, и Дэн нашел, что активация стволовых клеток Ca2 + была достигнута Ca2 +-sensitive фосфаты белка и транскрипционные факторы. Исследователи говорят, что эта универсальная роль Ca2 + в активации стволовой клетки предлагает, чтобы эти клетки использовали внутриклеточный Ca2 + концентрация как мера, чтобы динамично ответить на множество сигналов, соперничающих за их внимание.Джаспер говорит, что в будущем, его лаборатория планирует исследовать роль этой регулятивной системы во влиянии на основанные на стволовой клетке болезни и возрастные дисфункции в пищеварительном тракте и других тканях высокого товарооборота, добавляя, что работа имеет важные последствия для того, как экологические проблемы влияют на такие болезни. L-глутамат, например, является самой богатой естественной аминокислотой в теле и вовлечен во многие метаболические процессы.
Диетические источники L-глутамата включают говядину, курицу, рыбу и яйца. Его соль натрия также известна как СООБЩЕНИЕ усилителя аромата, которое питалось мух в этом исследовании. Джаспер говорит, что это исследование предоставляет интересный новый угол нашему пониманию эффектов широко используемого компонента. «Мы показали у мухи, что добавление ограниченной белком диеты с СООБЩЕНИЕМ стимулирует быстрое увеличение стволовых клеток.
Добавление той же самой диеты с высокими концентрациями СООБЩЕНИЯ, с другой стороны, ослабило деятельность стволовой клетки, указав, что при этих высоких концентрациях СООБЩЕНИЕ может вызвать токсичность стволовой клетки. Является ли эффект СООБЩЕНИЯ на быстром увеличении стволовой клетки хорошей или плохой вещью, другая история», сказал он. «Добавление диеты с низкими уровнями СООБЩЕНИЯ могло бы просто поддерживать регенерацию, или это могло бы заставлять стволовые клетки распространяться слишком много, облегчая развитие желудочно-кишечных раковых образований.
Это – нерешенный вопрос, которому нужно больше исследования, особенно у позвоночных животных».