39.4: חידוש תאי גזע במעיים

רירית האפיתל של המעי מתחדשת במהירות כל 4 עד 5 ימים. החידוש מבוצע על ידי תאי גזע במעיים (ISCs) הממוקמים בבסיס הקריפטה - בלוטה הממוקמת בתחתית כל סיס. ISCs מתחלקים בצורה אסימטרית ליצירת תאי גזע חדשים ותאי בת פרוגניטורים. תאי הבת נקראים תאי מעבר מגבירים (TA) אשר נעים כלפי מעלה לאורך הקריפטה ומתמיינים לתאים סופגים - האנטרוציטים או תאי הפרשה - כולל תאי הגביע, האנטרו-אנדוקריניים ותאי פאנט.

לתאים הממויינים יש תפקידים ברורים. תאים סופגים או אנטרוציטים מהווים 90% מאוכלוסיית תאי האפיתל של המעי. הם מעורבים בספיגה והובלה של חומרים מזינים ואלקטרוליטים. תאי גביע מפרישים ריר המגן על רירית המעי. התאים האנטרו-אנדוקריניים מפרישים הורמונים המסייעים בהתרבות התאים ובפעילות העיכול. תאי פאנט' מפרישים חלבונים אנטיבקטריאליים כמו ליזוזים ומעורבים גם בשגשוג של תאי גזע.

שגשוג ונדידה של תאי גזע במעי נקבעו באמצעות שיטת תיוג שבה הוזרק תימידין רדיואקטיבי לרקמות המעי של עכברי הניסוי. התאים המתחלקים באופן פעיל משלבים את התימידין הרדיואקטיבי ב-DNA שלהם במהלך שלב S. כאשר אותו תא מתחלק, עוצמת התיוג מצטמצמת ככל שהיא מתפזרת בין תאי הבת החדשים, שאותם ניתן לכמת. בהתבסס על ניסוי זה, נמצא כי התאים המתחלקים במהירות, הידועים גם כתאים מגבירי מעבר, נמצאים בחלק האמצעי והעליון של הקריפטה, ותאי הגזע המתחלקים לאט נמצאים בחלק התחתון של הקריפטה המוצבת בין תאי פאנט. תאי האפיתל הבוגרים הממוינים, למעט תאי פאנט, נמצאים בהקרנות דמויות האצבעות או הווילי.

הוצעו שני מודלים לזיהוי ולמיקום של ISCs - מודל אזור תאי גזע ומודל +4 תאים. Cheng ו-Leblond הציעו את מודל אזור תאי הגזע שבו הם גילו שתאי גזע מפוזרים בין תאי פאנט. הם כינו את התאים האלה "תאים עמודיים של בסיס הקריפטה" או תאי CBC. Chris Potten ועמיתיו הציעו את מודל תאי הגזע +4. באמצעות שיטת תיוג ה-DNA, הם גילו שתאים אלו ממוקמים במיקום הרביעי מתאי פאנט, ומכאן השם '+4 תאים'.

מחקרים אחרונים הראו שתאי ה-CBC הם ה-ISC המשתתפים בחידוש אפיתל המעי, בעוד שתאי +4 נחים ומופעלים בעת פציעה או מתח. במקרים כאלה, תאי +4 יוצרים תאים פרוגניטורים המחליפים בסופו של דבר את התאים שניזוקו מלחץ.