腸クリプトホメオスタシスは,対称的に分裂するLgr5幹細胞の間の中立的な競争の結果である

科学分野:

• 細胞生物学 細胞生物学
• 胃腸内科 胃腸内科
• 幹細胞生物学 幹細胞生物学

背景:

• 腸の幹細胞 (Lgr5-high) は,小腸の上皮質を維持するために不可欠です.
• これらの幹細胞は,クリプトの底部に存在し,毎日分裂し,組織ホメオスタシスを確保します.

研究 の 目的:

• 個々のLgr5-高い腸内幹細胞の長期的な運命と分裂ダイナミクスを調査する.
• 幹細胞の回転を制御する細胞メカニズムとクリプトクローンダイナミクスを解明する.

主な方法:

• 個々の幹細胞の運命をマッピングするために多彩のCre-reporterシステムを利用しました.
• Lgr5-高い細胞から短期および長期のクローン追跡データを収集しました.
• 幹細胞分裂パターンと集団動態の定量分析を行った.

主要な成果:

• Lgr5の高い幹細胞は生涯にわたって持続しますが,クリプトは1〜6ヶ月間にわたってクローン漂移を示します.
• ほとんどの幹細胞の分裂は対称であり,2つの幹細胞を生成します.
• 幹細胞の分裂は,固定された運命モデル (一つの幹,一つのトランジット増幅) を従わない.
• 細胞のダイナミクスは,ストキャスティックな運命の採用 (幹またはトランジット増幅) と一致しています.

結論:

• 腸内の幹細胞の周回は中性ドリフトダイナミクスで動作します.
• ストキャスティック運命決定は,幹細胞とトランジット増幅細胞のバランスを支配する.
• このモデルは,観察されたクローンダイナミクスと生涯にわたる幹細胞の持続性を説明します.