多細(xì)胞生物的存活和適應(yīng)性與它們更新組織的能力緊密相關(guān)。這對于永久暴露于外部環(huán)境并受其影響的組織尤其重要，例如上皮細(xì)胞，其排列在我們的消化道上。由CECAD的Mirka Dr Uhlirova博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員與科隆大學(xué)老齡化研究卓越研究小組合作，與倫敦帝國理工學(xué)院的Tony Southall博士實驗室合作，確定轉(zhuǎn)錄因子Ets21c是該系統(tǒng)再生計劃的重要調(diào)節(jié)因子。成年腸的果蠅果蠅。此外，他們的工作強(qiáng)調(diào)了壓力恢復(fù)和長壽之間存在權(quán)衡機(jī)制。結(jié)果現(xiàn)已發(fā)表在期刊上細(xì)胞報告。

雖然主要涉及營養(yǎng)吸收和消化，但腸上皮也作為選擇性屏障，限制病原體和有毒物質(zhì)的通過。腸道的更新是通過干細(xì)胞完成的，干細(xì)胞增殖和分化以維持組織的完整性并在整個生物體的整個生命過程中發(fā)揮作用。相反，干細(xì)胞功能障礙與組織變性或癌癥發(fā)展有關(guān)。這項新研究有助于更好地理解在有利和壓力條件下再生過程的分子基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)錄因子是直接與DNA結(jié)合并調(diào)節(jié)特定遺傳信息表達(dá)的蛋白質(zhì)。已經(jīng)反復(fù)發(fā)現(xiàn)Ets21c轉(zhuǎn)錄因子在應(yīng)激，細(xì)菌感染和衰老方面上調(diào)。然而，其誘導(dǎo)的生物學(xué)意義仍然是一個謎。因此，來自Uhlirova和Southall實驗室的Juliane Mundorf博士及其同事決定利用果蠅模型的遺傳適應(yīng)性將Ets21c的功能轉(zhuǎn)換為整個蒼蠅或特別是腸上皮的干細(xì)胞或分化細(xì)胞。引人注目的是，缺乏Ets21c的果蠅在非脅迫條件下保持正常發(fā)育并且比對照組長，即置于清潔環(huán)境中并定期喂食。然而，'Ets21c缺乏，Uhlirova解釋說，一旦突變體蒼蠅遇到壓力，就會發(fā)現(xiàn)它的黑暗面。當(dāng)飼喂除草劑時，缺乏Ets21c的果蠅死亡的速度要快得多，而除草劑會產(chǎn)生破壞性的活性氧。她補(bǔ)充道，成年果蠅的腸道出現(xiàn)為需要Ets21c功能才能賦予壓力耐受性的組織。

結(jié)合遺傳和全基因組方法，作者表明Ets21c通過調(diào)節(jié)一組特定的靶基因來促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的更新，這些靶基因協(xié)調(diào)腸干細(xì)胞的增殖和消除成熟的吸收細(xì)胞。該圖像屬于公共領(lǐng)域。

結(jié)合遺傳和全基因組方法，作者表明Ets21c通過調(diào)節(jié)一組特定的靶基因來促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的更新，這些靶基因協(xié)調(diào)腸干細(xì)胞的增殖和消除成熟的吸收細(xì)胞。但是，必須嚴(yán)格控制Ets21c活動。雖然它的損失會減緩上皮更新，這可能對壽命有益，但它會使蒼蠅容易受到壓力，因為它們不能再生受損組織。另一方面，過多的Ets21c會加速組織更新，導(dǎo)致過度生長和過早衰老。

重要的是，Ets21c轉(zhuǎn)錄因子和其運作的信號傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)在從果蠅到哺乳動物的進(jìn)化上是保守的。這作為有希望的領(lǐng)導(dǎo)者，其中涉及Ets型轉(zhuǎn)錄因子的應(yīng)激信號傳導(dǎo)途徑可以控制人上皮組織中的更新。

在未來的研究中，研究人員希望關(guān)注控制Ets21c水平和活性的機(jī)制，并解決除腸道以外的組織是否需要Ets21c維持其功能和維持應(yīng)激反應(yīng)。