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【瞧!我们的前沿科技】
光明日报武汉8月2日电(记者王建宏、张锐通讯员王潇潇)日前,华中科技大学同济医学院基础医学院郭峥教授团队首次证明:干细胞能够通过表观遗传机制“记忆”自身的分裂次数,像精密仪器般严格遵循着“8+1”的分裂计数规律。这一成果彻底推翻了传统的随机概率模型,为理解组织稳态维持提供了全新范式,为再生医学和分化相关疾病治疗提供了新靶点。
人体肠道上皮细胞每3至5天便会完成一次全面更新,这一基础生理过程依赖于肠道干细胞的持续分裂与分化。然而,科学界长期存在一个未解之谜:干细胞每次分裂产生子代细胞时,吸收营养的上皮细胞与分泌激素的内分泌细胞,为何总能保持组织稳态?
郭峥团队通过10余年的谱系追踪和遗传筛选发现,干细胞的命运选择并非随机,而是像精密仪器般严格遵循着“8+1”的分裂计数规律。
研究证实,果蝇肠道干细胞在连续产生8个肠道上皮细胞后,会在第9次分裂时精准切换,转为产生肠道内分泌细胞,从而自然确保了内分泌细胞在肠道中始终维持约10%的恒定比例。即使在急性肠道损伤、细胞大量增殖的极端压力下,这个“9次”的计数程序依旧稳健如初。
那么,干细胞是如何精准“记住”自己分裂次数的?团队发现,两组拮抗蛋白通过组蛋白修饰在干细胞内构建了一个“分裂计数器”。随着干细胞的不断分裂,激活型组蛋白修饰逐渐被稀释,而抑制型组蛋白修饰则逐步积累。当组蛋白修饰变化达到特定阈值时,便会触发干细胞分化方向的切换。更为巧妙的是,新产生的内分泌细胞会通过瞬时激活干细胞中的Notch信号,将计数起点“归零”,从而开启新一轮的生命循环。
郭峥表示,这种“分裂计数”机制可能在哺乳动物造血干细胞等成体干细胞中普遍存在。研究中发现的Notch信号和组蛋白修饰酶,未来有望成为调控干细胞分化的潜在药物靶点,为肠道损伤修复、内分泌紊乱及肿瘤治疗开辟新的临床思路。
《光明日报》(2026年08月03日 08版)
