腸干細胞在兩種可能的形式之間保持著良好的平衡：保留為干細胞，或發育為腸上皮細胞。在一項新研究中，東京醫科牙科大學(TMDU)的研究人員發現了一種新的分子機制，可以調節這種平衡并保留腸道干細胞的干性，也就是說，它們具有發展成任何腸道上皮細胞類型的能力。

腸的內層，即腸上皮，可確保營養的充分消化和吸收。它由幾種不同的細胞類型組成，所有這些細胞類型都具有特定的功能。腸干細胞可確保腸的正常功能，這需要在需要時通過發育或分化為不同的腸上皮細胞類型之一，不斷用年輕細胞替換舊的和受損的細胞。由于對新細胞的需求不斷，因此腸道干細胞具有自我更新的能力，從而也能提供恒定的干細胞供應。然而，關于調節自我更新和分化之間平衡的機制知之甚少。

該研究的通訊作者Toshiaki Ohteki教授說：“就像任何其他類型的干細胞一樣，腸干細胞也具有分化成其譜系中任何細胞的能力。” “但是他們必須以受控的方式進行，只有在需要時才進行區分。我們研究的目的是了解保留腸道干細胞干性的調控機制。”

為了實現其目標，該項目的主要貢獻者佐藤琢男(Taku Sato)和合作者專注于分子信號傳導途徑，他們以前已經證明它們可以保留造血干細胞的造血干細胞(HSC)的干性。干擾素是特別是在病毒和細菌感染期間產生的分子，但最近也顯示，即使在沒有感染的情況下也存在干擾素，以調節各種生物過程。無論哪種情況，干擾素都會誘導某些基因的表達，這一過程受蛋白質干擾素調節因子2(IRF2)的調節，以確保干擾素的作用平衡。就HSC而言，IRF2成為其干性的關鍵因素。

在當前的研究中，研究人員發現IRF2在整個腸上皮細胞中產生，并且IRF2缺陷型小鼠在體內平衡期間(沒有感染或任何其他破壞性因素)具有正常的解剖結構。但是，在存在5-氟尿嘧啶的情況下，已知會破壞腸上皮，正常小鼠能夠完全再生，但是缺乏IRF2的小鼠顯示出鈍化的再生反應，表明在沒有IRF2的情況下腸干細胞無法正常運行。有趣的是，未成熟的Paneth細胞是專門的分泌細胞，在IRF2缺陷型小鼠中高度豐富。研究人員在暴露于淋巴細胞性脈絡膜腦膜炎病毒(LCMV)的正常小鼠中具有相同的發現，后者會引起慢性感染。

“這些驚人的結果表明，在缺乏IRF2的情況下過量的干擾素信號傳導如何削弱自我更新的能力，并將腸道干細胞引向分泌細胞譜系。我們的發現為腸道干細胞的生物學研究提供了新的見識，并表明其調控干擾素信號傳導是保持腸道干細胞干性的一種手段。”