科學研究：干細胞移植后，腸道杯狀細胞的減少會導致絕癥

經(jīng)異體骨髓移植（右圖）后，小鼠大腸中杯狀細胞（藍色）的數(shù)量與同體對照組（左圖）相比明顯減少。圖片來源：Takahide Ara et al., Science Translational Medicine, July 1, 2020

同種異體干細胞移植能導致大量的保護性杯狀細胞從大腸內(nèi)側脫落，其后果是致命的。但只要預先強化杯狀細胞就可以改善這種后果。
經(jīng)干細胞移植后，大腸細胞的明顯脫落會導致細菌入侵腸粘膜，影響患者預后。而在移植之前向杯狀細胞注射生長因子就可以改善這種后果。這項成果由北海道大學的研究人員完成，發(fā)表在《科學轉化醫(yī)學》（Science Translational Medicine）雜志上。
同種異體造血干細胞移植通過將正常捐贈者的免疫和造血干細胞系統(tǒng)移植給病人，來治療白血病和淋巴瘤等血液病。然而，一些接受移植的病人也會發(fā)展出自身免疫介導的“移植物抗宿主病（graft-versus-host-disease）”。這種病對一些人是致命的，因而限制了其在治療中的廣泛應用。
北海道大學的血液病學家Daigo Hashimoto, Takanori Teshima和同事想要從細胞層面了解小腸在患移植物抗宿主病時發(fā)生了什么。
通過一些小鼠實驗，他們發(fā)現(xiàn)，同種異體造血干細胞移植能導致結腸內(nèi)壁的一種叫杯狀細胞的上皮細胞數(shù)量顯著減少。這些細胞可以通過形成保護性黏膜層來防止腸道中細菌入侵腸組織和血流。而干細胞移植后的成熟杯狀細胞減少會破壞其形成的黏膜層，導致細菌入侵腸組織。

正常小鼠的內(nèi)側黏膜層（左圖箭頭所示）在同種異體移植（右圖）后明顯變薄。并且觀察到細菌對腸組織的入侵（右圖箭頭所示）。虛線表示內(nèi)側黏膜層和上皮細胞的邊界。圖片來源：Takahide Ara et al., Science Translational Medicine, July 1, 2020.

然而，科學家在移植的六天前向小鼠注射白介素25（IL-25，一種杯狀細胞的生長因子）后，結腸中杯狀細胞的數(shù)量顯著增加。在注射了IL-25的小鼠中，同種異體干細胞移植后，入侵腸粘膜的細菌也明顯減少。
更深入的研究顯示，黏膜內(nèi)的另一類結腸細胞會分泌一種叫Lypd8的抗菌分子，而患移植物抗宿主病、黏膜內(nèi)層被破壞的小鼠并沒有這些細胞。他們還發(fā)現(xiàn)， Lypd8是IL-25發(fā)揮保護作用的必要條件?！斑@些都表明，杯狀細胞可以通過維護含有抗菌分子的黏膜來抑制細菌入侵。
研究人員隨后觀察了接受過此類移植的人類病人結腸切片。其中患移植物抗宿主病的患者杯狀細胞受損尤為明顯，并且嚴重的杯狀細胞損傷與移植后的低存活率相關。

圖片來源：Pixaby
“我們發(fā)現(xiàn)，腸道杯狀細胞可以維護含抗菌分子的黏膜層，以避免腸道細菌的入侵。因此，使用IL-25來保護病人的杯狀細胞將是對付同種異體造血干細胞移植后的移植物抗宿主病的有效策略?！盌aigo Hashimoto說?！坝梅乔秩胄缘姆椒▽Ρ瓲罴毎嫈?shù)，比如共聚焦激光顯微內(nèi)鏡，也可用于診斷和控制移植物抗宿主病?！?Takanori Teshima補充道。
翻譯：盧大山
審校：巢栩嘉
引進來源：北海道大學
引進鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-07-loss-intestinal-goblet-cells-fatal.html


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