近日，來自科羅拉多大學癌癥中心的研究人員破解了一項細胞機制之謎，這一發(fā)現(xiàn)或將推動結直腸癌及其他癌癥的治療進展?？屏_拉多大學醫(yī)學院兒科-發(fā)育生物學教授Peter Dempsey博士與科羅拉多大學博爾德分校分子、細胞與發(fā)育生物學助理教授Justin Brumbaugh博士，近日在《Nature Cell Biology》期刊發(fā)表研究論文，揭示H3K36甲基化（H3K36 methylation）在調控腸道細胞可塑性及再生中的關鍵作用。

揭示腸道再生機制

Dempsey博士解釋稱，腸道具備強大的自我再生能力，特別是在受損后，細胞會經歷去分化（dedifferentiation）過程，即逆轉回一種具有再生能力的干細胞狀態(tài)，最終修復腸道并恢復正常功能。

科學家長期以來一直在尋找觸發(fā)這一逆轉過程的“開關”，Brumbaugh博士表示，他們通過動物模型研究發(fā)現(xiàn)，H3K36甲基化這一發(fā)生在H3組蛋白（H3 histone protein）上的生化修飾，是控制腸道細胞塑性狀態(tài)的關鍵因素。

“正常情況下，腸道細胞必須保持自己的身份才能發(fā)揮功能?！盉rumbaugh博士指出，“如果這些細胞在錯誤的時間發(fā)生逆轉，就可能喪失原本的專一功能，這也是癌癥的典型特征之一。”

尋找治療新策略

研究團隊的發(fā)現(xiàn)表明，H3K36甲基化調控著正常細胞與再生細胞之間的轉換，這為結直腸癌及相關疾病的治療提供了新思路。

“如果去除H3K36甲基化，細胞會恢復到再生干細胞狀態(tài)?！盌empsey博士說，“這種狀態(tài)在組織修復時至關重要，但某些結直腸癌正是表現(xiàn)出這種再生基因特征。此外，慢性結腸炎和炎癥性腸病等疾病會導致腸道長期受損，增加結直腸癌風險。我們認為，這一機制可以直接應用于相關癌癥的研究。”

未來應用前景

除了結直腸癌，這一甲基化過程還可能影響癌癥對化療和放療的耐受性。

Dempsey博士表示，當細胞處于再生干細胞狀態(tài)時，它們對某些治療方式的耐受性會增強，這可能影響癌癥患者的治療效果。而對于接受化療或放療的非癌癥患者，如果無法精準控制劑量，可能會導致腸道干細胞被嚴重破壞，甚至剝離整個腸道內壁。如果能找到方法重新激活再生狀態(tài)，或許可以幫助這些細胞更好地抵御治療副作用。

Brumbaugh博士補充道，這項研究僅是理解該機制的第一步，未來或許可以應用于藥物測試、疾病建模，甚至細胞移植治療。

“作為干細胞生物學家，我們希望徹底搞清這一過程的運作機制。一旦掌握了調控原理，就能找到干預手段?！盉rumbaugh博士說，“雖然距離直接應用于患者治療仍有很長的路要走，但這項研究為未來開發(fā)新的治療策略提供了可能?！?/p>

這一突破性發(fā)現(xiàn)不僅有望改善癌癥治療，還可能在再生醫(yī)學領域開辟新的方向。

參考文獻：Alison R. S. Pashos et al, H3K36 methylation regulates cell plasticity and regeneration in the intestinal epithelium,?Nature Cell Biology?(2025).?DOI: 10.1038/s41556-024-01580-y

編輯：王洪

排版：李麗