腸道是微生物和宿主之間的主要接口。大量證據表明，腸道干細胞在維持腸道完整性和因應腸腔內容物而調整其結構方面起著關鍵作用，但它們也在啟動癌癥的發展中起著作用。腸腔的微生物、化學物質和營養成分的變化已經被證明可以改變ISC的活性，重塑腸道的結構和功能。

然而，對腸道微生物影響腸道內穩態和宿主生理的機制的了解仍然不夠，對宿主與其微生物群之間的分子對話也仍然缺乏完整的了解。

近日，康奈爾大學的研究者們在“Cell Report”雜志上發表了題為“Microbes affect gut epithelial cell composition through immune-dependent regulation of intestinal stem cell differentiation”的文章，在本研究中研究者提出了一個模型，微生物模式識別途徑(如IMD-AREISH)和損傷反應途徑(如JAK-STAT)的平衡影響ISC的分化、上皮成分和腸道生理。

腸道微生物在宿主生理中扮演著重要的角色，然而，其影響的機制仍未得到充分的研究。在本研究中，研究者證明微生物不僅影響腸道生理，而且還改變其上皮成分。微生物區系和病原體共同影響腸道干細胞(ISC)的分化。

有趣的是，雖然微生物區系促進ISC分化為腸細胞(EC)，但病原體刺激腸***細胞(EE)的命運和EES在中腸上皮的長期積累。重要的是，進化保守的果蠅NFKB(味覺)通過直接調節分化因子將干細胞譜系規范推向內皮細胞。相反，JAK-STAT通路促進EE對感染性損傷的命運。

為了進一步闡明微生物區系和病原體的這種差異影響，研究者應用互補基因組學方法來表征致病/非致病微生物對兩條**途徑：NFKB和JAK-STAT途徑的影響。研究者發現，微生物主要刺激IMD-AREISH通路，而病原體則觸發IMdRelish和JAK-STAT通路的激活。

突變分析和功能遺傳學實驗揭示了保守的**途徑在控制ISC分化中的重要作用。*后，通過研究這些保守的**通路之間的關系，研究者發現損傷介導的JAK-STAT激活拮抗了NFKB對ISC譜系的影響。

總之，研究者認為微生物通過改變依賴PAMP的先天**激活(通過IMD-AREISH)和由上皮損傷誘導的細胞因子產生(通過JAK-STAT)之間的平衡來影響ISC的分化。這一機制在確定腸上皮細胞結構中起著至關重要的作用。（生物谷 Bioon.com）