今天是第1891期日報。
Cell Stem Cell[IF:20.86]
① 改善腸道類器官培養(yǎng)的生存能力和均一性，同時對多個類器官進行長時間延時成像研究；② 離子通道介導的膨脹和機械敏感的Piezo家族通道調(diào)控裂變事件，而干細胞區(qū)（SCZ）是由隨機的裂變事件形成的；③ 類器官膨脹和SCZ裂變是由CFTR和Piezo1介導的；④ 裂變是通過動態(tài)行為的定型模式發(fā)生的，這些模式與出芽和分化的協(xié)調(diào)是不同的；⑤ 膨脹驅(qū)動急性的干細胞分化，誘導拉伸反應性細胞狀態(tài)，該細胞狀態(tài)具有較大的轉(zhuǎn)錄變化，包括Piezo1的上調(diào)。
Inflation-collapse dynamics drive patterning and morphogenesis in intestinal organoids
04-28, doi: 10.1016/j.stem.2021.04.002
【主編評語】干細胞如何自組織形成結(jié)構(gòu)化組織目前尚不清楚。腸道類器官即使沒有空間結(jié)構(gòu)的環(huán)境，也能產(chǎn)生典型大小的干細胞區(qū)（SCZs），類似于體內(nèi)的隱窩基底，是一個研究自組織的模型。Cell Stem Cell近期發(fā)表的文章，通過對腸道類器官中SCZ模式的觀察，發(fā)現(xiàn)SCZ經(jīng)歷了類器官腔的膨脹和坍塌所驅(qū)動的Piezo依賴的裂變事件，且膨脹誘導了拉伸反應性細胞狀態(tài)，揭示了腸上皮通過調(diào)節(jié)和響應其機械狀態(tài)而自我組織的內(nèi)在能力。（@愛的抉擇）
Cell Reports[IF:8.109]
① 隨著腸道的延展，NADPH氧化酶1（NOX1）表達增加，NOX1是結(jié)腸干細胞（CSC）中主要的活性氧來源，而NOX1誘導的ROS促進CSC增殖；② NOX1的表達限制在增殖狀態(tài)的CSC；③ NOX1依賴性ROS氧化EGFR的半胱氨酸，增強活性，介導CSC增殖，而缺失NOX1，CSC不能產(chǎn)生ROS，增殖速率降低；④ 腸道微生物調(diào)控TLR活化，進而控制NOX1表達，將CSC的增殖和隱窩中出現(xiàn)的細菌連接起來；⑤ 微生物清除或定植都影響NOX1的表達和細胞增殖。
NOX1-dependent redox signaling potentiates colonic stem cell proliferation to adapt to the intestinal microbiota by linking EGFR and TLR activation
04-06, doi: 10.1016/j.celrep.2021.108949
【主編評語】結(jié)腸上皮是機體與微生物相互作用的主要位點，其再生是由一些快速循環(huán)的結(jié)腸干細胞（CSC）完成。CSC的自我更新和增殖受生長因子和細菌的調(diào)控。然而，如何連接不同的調(diào)控輸入（如細菌和生長因子），以維持CSC穩(wěn)態(tài)，目前尚不清楚。Cell Reports近期發(fā)表的文章，發(fā)現(xiàn)ROS產(chǎn)生酶NOX1在增殖的CSC中限制性高表達，促進自我更新。NOX1依賴性ROS氧化EGFR的半胱氨酸，增強其活性，刺激增殖。腸道菌群通過TLR信號增強NOX1表達，以維持結(jié)腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)。即NOX1-EGFR-TLR是維持結(jié)腸穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵氧化還原信號節(jié)點，促進休眠-增殖轉(zhuǎn)變，并對微生物組作出反應以維持結(jié)腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)。（@愛的抉擇）
Advanced Science[IF:15.84]
① 較少的腫瘤干細胞（CSC）處于休眠狀態(tài)，表現(xiàn)出向腫瘤上皮細胞（EPC）的可塑性，而EPC是假定的腫瘤起始細胞，兩者都保留了WNT、TGF-?和HIPPO/YAP等重要的信號通路；② CSCs表現(xiàn)出與EPCs相似但與正常干細胞不同的染色體拷貝數(shù)變異模式，提示CSCs與EPCs之間存在系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系；③ CSCs與EPCs不同，端粒較短，端粒酶活性很低，與其不增殖的性質(zhì)一致；④ CSCs的特異性特征尤其是NOTUM、SMOC2、BAMBI、PHLDA1和TNFRSF19等，與大腸癌的預后相關(guān)。
Colorectal Cancer Stem Cell States Uncovered by Simultaneous Single‐Cell Analysis of Transcriptome and Telomeres
02-08, doi: 10.1002/advs.202004320
【主編評語】來自南開大學的劉林、天津醫(yī)科大學總醫(yī)院的Qi Feng、南方醫(yī)科大學的潘星華和耶魯大學醫(yī)學院的Sherman M. Weissman合作在Advanced Science上發(fā)表文章，通過對原代結(jié)直腸癌細胞進行端粒長度和轉(zhuǎn)錄組的同步檢測，揭示出腫瘤干細胞具有端粒較短，端粒酶活性很低的特點，并發(fā)現(xiàn)了腫瘤干細胞和腫瘤上皮細胞之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。（@愛的抉擇）
Gastroenterology[IF:17.373]
① 腫瘤內(nèi)異質(zhì)性或是導致不同治療反應和耐藥性的原因，組學技術(shù)可指導結(jié)直腸癌（CRC）病人的分子亞型和細胞亞型分類，指導治療決策；② 單細胞基因組分析揭示出腫瘤干細胞（CSC）的存在以及CRC的進化，CSC或是腫瘤產(chǎn)生耐藥性的原因，可用于精準醫(yī)療；③ 單細胞多組學分析可重建腫瘤遺傳譜系、表觀遺傳組和轉(zhuǎn)錄組動力學，助力CRC的診斷和預后；④ CSC缺乏對CRC靶向治療、免疫治療的持久反應，形成免疫逃逸；⑤ 靶向CRC的CSC可提高病人的治療效果。
Clinical Implications of colorectal cancer stem cells in the age of single-cell OMICs and targeted therapies
02-18, doi: 10.1053/j.gastro.2020.12.080
【主編評語】腫瘤干細胞（CSC）的概念來源于對腫瘤固有異質(zhì)性的認知，即一個特定的腫瘤中存在少數(shù)壽命更長的原代細胞，其產(chǎn)生壽命更短、分化更高的細胞，它們本身不能使腫瘤永久化，但其可能導致腫瘤對傳統(tǒng)療法、靶向治療和免疫治療等產(chǎn)生耐藥性。Gastroenterology近期發(fā)表的文章，詳細綜述了利用全基因組測序、RNA測序、表觀遺傳分析等單細胞組學技術(shù)對結(jié)直腸癌中CSC的研究進展，以及新發(fā)現(xiàn)的靶向分子通路，開發(fā)CRC治療的新策略。（@愛的抉擇）
Gastroenterology[IF:17.373]
① PRC2復合物對基因啟動子低甲基化區(qū)域的H3K27me3修飾可抑制基因表達；② 基因表達活化型H3K4me3與抑制型H3K27me3共同存在維持基因低表達或不表達的平衡狀態(tài)，而活化型H3K36me3可抑制H3K27me3的傳播；③ 組蛋白甲基化、DNA甲基化、染色質(zhì)壓縮及基因組三維結(jié)構(gòu)之間的相互依賴性變化影響結(jié)直腸癌相關(guān)基因的表達；④ 與IBD相關(guān)的表觀遺傳變化可控制免疫細胞的分化、活化及炎癥應答，如Treg特異性轉(zhuǎn)錄因子Foxp3可造成特定基因位點的H3K27me3堆積。
Epigenetic Regulation of Intestinal Stem Cells and Disease: A Balancing Act of DNA and Histone Methylation
03-25, doi: 10.1053/j.gastro.2021.03.036
【主編評語】PRC2介導的組蛋白3的27位賴氨酸的三甲基化（H3K27me3）及DNA甲基化在結(jié)直腸癌及其它疾病中發(fā)揮了重要調(diào)控作用。來自Gastroenterology上發(fā)表的一篇綜述文章，詳細介紹了各類表觀遺傳修飾之間的互作及其與胃腸道發(fā)育、穩(wěn)態(tài)及疾病的關(guān)聯(lián)，并討論了H3K27me3與DNA甲基化的平衡相關(guān)的表觀遺傳調(diào)控機制及其在胃腸道癌癥中的作用，最后綜述了表觀遺傳調(diào)控在IBD發(fā)病機制中的作用。（@szx）
Aging Cell[IF:7.238]
① 衰老果蠅的中腸出現(xiàn)?；撬崴浇档?，適量補充?；撬嵋种乒壟c衰老相關(guān)的腸道干細胞(ISC)過度增殖，進而改善ISC過度增殖引起的腸道功能下降，表現(xiàn)為抑制腸道酸堿穩(wěn)態(tài)的惡化，部分恢復攝食和排泄的減少，強化腸道屏障功能并延長壽命；② 此外?；撬嵫a充可抑制人工誘導的ISC過度增殖所致的中腸增生；③ 機制上，牛磺酸通過上調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)未折疊蛋白反應(UPRER)的靶基因并抑制JNK信號通路來消除內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激，從而抑制年齡相關(guān)的ISC過度增殖。
Taurine represses age‐associated gut hyperplasia in Drosophila via counteracting endoplasmic reticulum stress
02-09, doi: 10.1111/acel.13319
【主編評語】隨著年齡的增長，成體干細胞更容易出現(xiàn)功能衰退，這是衰老相關(guān)組織退化和疾病的原因。四川大學陳海洋團隊在Aging Cell發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)支持人類神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和組織代謝的游離氨基酸——?；撬嵩诠壷杏行а泳從c道干細胞的衰老過程，提示?；撬峄蚩勺鳛橐环N天然化合物用于治療與衰老有關(guān)或損傷誘導的人類腸道功能障礙。（@愛的抉擇）
eLife[IF:7.08]
① 衰老果蠅的腸道干細胞（ISC）中，轉(zhuǎn)錄組和染色質(zhì)開放性發(fā)生變化，導致其傾向于腸內(nèi)分泌（EE）細胞分化，同時EE特異性腸道干細胞和祖細胞的比例顯著增加；② 這些變化與多梳蛋白（Pc）靶基因的失調(diào)有關(guān)，衰老導致ISC中Pc靶基因的H3K27me2增加，與EE類似；③ Pc介導的染色質(zhì)調(diào)控是EE細胞特化的重要決定因素，Pc需要維持干細胞基因的表達，同時抑制分化和特化基因；④ 衰老相關(guān)的炎癥和應激信號，尤其是ISC中JNK通路的激活，誘導其向EE分化。
Age-related changes in Polycomb gene regulation disrupt lineage fidelity in intestinal stem cells
03-16, doi: 10.7554/eLife.62250
【主編評語】組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)需要體細胞的長期譜系保真度，體細胞中與年齡相關(guān)的變化是否以及如何影響譜系決定的忠實執(zhí)行仍然是個未知數(shù)。eLife近期發(fā)表的文章，鑒定出多梳蛋白Pc靶蛋白是腸上皮細胞譜系決定的中樞調(diào)節(jié)因子，強調(diào)了衰老導致的染色質(zhì)調(diào)節(jié)下降對組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)的影響——導致腸內(nèi)分泌細胞數(shù)量增加。（@愛的抉擇）
Genes and Development[IF:9.527]
① 干細胞通過平衡自我更新和分化來維持組織穩(wěn)態(tài)，病原體和微生物、炎癥刺激、機械壓力或致癌壓力可以改變組織干細胞巢的代謝環(huán)境，將阻礙其穩(wěn)態(tài)維持；② 宏觀飲食干預（如熱量限制、長時間禁食、生酮飲食和高脂肪飲食）以不同的方式改變機體代謝狀態(tài)和關(guān)鍵代謝底物的可用性，重點影響影響機體的葡萄糖和脂質(zhì)代謝，從而調(diào)控干細胞行為；③ 干細胞整合局部可用的代謝產(chǎn)物（如脂肪酸、酮體和菌衍生丁酸鹽）使其更傾向于干細胞特性和致癌作用。
Dietary interventions as regulators of stem cell behavior in homeostasis and disease
02-01, doi: 10.1101/gad.346973.120
【主編評語】干細胞的局部微環(huán)境可以影響干細胞的行為，而生物體的整體代謝狀態(tài)或代謝物本身可以作為生態(tài)位的組成部分來改變干細胞的命運。宏觀飲食干預如熱量限制、生酮飲食和高脂肪飲食以不同的方式系統(tǒng)地改變機體的代謝狀態(tài)。然而，有趣的是，這些飲食干預也傾向于增強干細胞的自我更新。Genes and Development近期發(fā)表綜述文章，介紹了飲食變化對干細胞在組織中行為的影響，闡明了不同的干預措施誘發(fā)類似的干細胞表型的機制，表明了代謝對穩(wěn)態(tài)和疾病狀態(tài)的干細胞行為的重要性。（@愛的抉擇）
Nature Communications[IF:12.121]
① 小腸結(jié)構(gòu)包括絨毛和含腸干細胞巢的隱窩，結(jié)構(gòu)復雜，傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)技術(shù)或動物模型較難用于研究小腸的組織結(jié)構(gòu)、宿主-微生物互作和組織更新等問題；② 單個腸道干細胞或隱窩可在3D支架中長期培養(yǎng)，成為自組織的上皮類器官，或是上皮細胞和間充質(zhì)細胞的混合培養(yǎng)物，具有類似生理的系統(tǒng)組織；③ 類器官培養(yǎng)所用的基質(zhì)、2D開放性單層培養(yǎng)系統(tǒng)、工程化的3D基質(zhì)等對類器官的生長、結(jié)構(gòu)都有影響；④ 利用復雜的3D培養(yǎng)技術(shù)可指導類器官結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。
A bioengineering perspective on modelling the intestinal epithelial physiology in vitro
2020-12-07, doi: 10.1038/s41467-020-20052-z
【主編評語】小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收是必不可少的，其具有一個復雜的上皮細胞層。腸上皮細胞可在3D支架的培養(yǎng)基中形成類器官，其中包含干細胞和分化細胞，類器官的形成受到多種因素的影響。而生物工程的最新進展為體外類器官的形成提供了新的可能性。Nature Communications近期發(fā)表觀點文章，詳細探討了新型工程生物材料、類似腸道結(jié)構(gòu)的復雜3D結(jié)構(gòu)和微生理系統(tǒng)之間的關(guān)系。（@愛的抉擇）
感謝本期日報的創(chuàng)作者：愛的抉擇，szx，臨床營養(yǎng)陳彬林，this little piggy
