研究人员揭示了成熟成人器官中细胞重编程的有趣现象，揭示了适应性生长的新机制。这项研究是在果蝇身上进行的，为去分化提供了进一步的见解——具有特定功能的特化细胞转化为不那么特化的、未分化的细胞，如干细胞。
到目前为止，去分化主要与严重损伤或应激条件有关，在组织再生和肿瘤发生等疾病中观察到。然而，研究人员发现了一个以前未知的方面:肠上皮内的肠内分泌细胞(EEs)在营养变化(如饥饿后的恢复)的反应中会去分化为肠干细胞(ISCs)。
“通过细致的实验，我们确定了果蝇成年中肠中的一组肠内分泌细胞，当营养水平波动时，它们表现出向ISCs的去分化，”该研究的第一作者、博士后Hiroki Nagai说，他以前在东北大学前沿跨学科科学研究所(FRIS)工作。“通过利用EEs的体内谱系追踪和单细胞RNA测序，我们确定了去分化的EE亚群，并开发了一种遗传系统，用于选择性地去除源自去分化的ISCs，这一过程被称为消融。”
本研究的简要总结:果蝇成虫中肠在饥饿恢复后迅速增大(适应性生长)。?Hiroki Nagai et al。
值得注意的是，消融实验表明，在食物摄入后，去分化对ISC扩张和随后的肠道生长至关重要。先前的小鼠研究依赖于大量干细胞消融来诱导去分化。然而，在目前的研究中，干细胞并没有丢失，而是在营养刺激下增加。这一关键的区别表明，去分化并不局限于再生环境，而是在环境适应过程中对器官重塑有重要贡献。
此外，研究小组揭示了驱动营养依赖性去分化的分子机制:饮食中葡萄糖和氨基酸的缺乏激活EEs中的JAK-STAT信号通路，促进EEs在饥饿后恢复过程中转化为ISCs。当结合其他研究结果时，这意味着营养依赖性去分化可能是一种跨物种的进化保守机制。
本研究的一个详细总结:果蝇成年中肠在羽化后第一次进食或饥饿后再次进食时迅速增长。?Hiroki Nagai et al。
同样在FRIS工作的Yuichiro Nakajima是这篇论文的通讯作者，他指出，这可能导致能够控制体内的人工细胞重编程。“如果我们弄清楚特定的营养物质和诱导去分化的详细信号，我们就可以通过营养干预和/或药物治疗来控制细胞命运的可塑性。”
展望未来，他们希望重点研究在生殖、温度、光线和运动等营养以外的生理条件下细胞命运的可塑性。这样做可能会揭示环境适应的新机制。
去分化的EE的代表图像，像星星一样明亮地闪烁。这是一个荧光公司
非聚焦显微镜图像，去分化的EE显示为白色的细胞(中左)。绿色表示ex
干性标记的表达，洋红色表示原来源于EEs的细胞，蓝色表示原来源于EEs的细胞
EE标记的表达。白色(绿色+品红)意味着这个细胞失去了作为EEs和co的身份
转化成干细胞。?Hiroki Nagai et al。
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