在干细胞小生境：互动干细胞与环境之间

干细胞构成自我更新的细胞源与分化成不同的组织中的电势。在胚胎，这些细胞提供必要生成功能的器官的多个不同的细胞谱系。成体组织保持体干细胞的功能，对特定组织转化和修复。胚胎和成体干细胞的研究表明，干细胞的命运由它们的专门的微环境，被称为干细胞小生境经由直接的细胞 - 细胞相互作用，并从发光利基分子信号控制，。小生由基质细胞的合奏和它们产生的因素，包括粘合剂信号，可溶因子，和基质蛋白形成（图1）。虽然我们成人干细胞和它们的环境之间的相互作用的一些理解，干细胞小生境的必要成分还不清楚。此外，组织特异性干细胞可能存在于那些需要在每个组织进一步鉴定专业利基。对于理解和建设干细胞小生境的进展将有必要提前原位应用体外重编程的多能干细胞，分化的干细胞，并在组织再生靶向组织特异性干细胞扩增。这可能还导致更好地了解如何微环境的异常，如白血病干细胞小生境，可以促进癌症的发生和发展。

图1

在干细胞小生境的示意图。这里示出的是用已知调节驻留干细胞，其可以被维持为增殖或休眠细胞微环境的相互作用的因素和组件的干细胞。实际利基架构和部件可以用于不同类型的胚胎，成人干细胞和祖细胞的不同而不同。未按比例绘制的各种细胞小生元件的例子（成纤维细胞，间充质干细胞，周细胞，血管内皮细胞，巨噬细胞，组织特异性利基架构的细胞，和相互作用的受体）;细胞外基质（胶原，纤连蛋白，基底膜，和相互作用整合素）;分泌因子（外来体，趋化因子，激素，和所述信令受体）;代谢产生的营养物和氧化还原状态和它们的通道和转运;利基的建筑，物理力量和相应的机械感受器。

斯科菲尔德首先假定为造血细胞[专门干细胞小生境的假说1]。此后，一个范围的干细胞小生境调节组织更新和维护的已被鉴定和表征。以前被视为有丝分裂后甚至成年组织现在已知由生命过程中稳态细胞替代低含量被维持;然而，这可能不是损伤或退化性疾病的病理条件下足够的。研究干细胞小生境调控背后的机制和策略复制这种天然的微环境体外可用于扩大干细胞离体不失本民族的特性。

在干细胞小生境通常具有空间组织，提供有助于干细胞命运规范以及现有克隆的维护解剖和功能的交互。这些交互是相互的，动态的。干细胞，特别是转化肿瘤干细胞，可确定或重新规划自己的优势。响应于损伤干细胞可塑性包含干细胞命运的这种环境启发[内2]。在另一方面，许多干细胞显示在寿命中功能的下降，可在生物背后老化过程[3]。微环境对干细胞命运的偏见的贡献目前还不清楚，需要进一步调查。相当大的挑战依然在演绎着共性，以及利基特异性干细胞的机制，其中包括各种干细胞微环境的支持的。

由于它是越来越清楚的是，小生有助于维持干细胞的身份，需要理解和再造干细胞特性两者的研究。什么链接这些不同的干细胞小生境？在生物体的发育，形态发生细胞运动和增殖导致身体器官的形成。为祖细胞的主要种群，该方法涉及通过他们在他们的变化的蜂窝环境遇到的，因为它们分裂并扩展到组织中的发育信号引起的逐渐规范。哺乳动物发育完成后，一些多能祖细胞和干细胞继续致力于在器官组织的营业额。在各种组织特定位置嵌套，他们可以接受的范围细胞命运的改变对组织的平衡至关重要。龛通常残余早期器官字段不但后来在干器官，例如，骨髓中骨细胞的位置，缝合线[4，五]。

癌症干细胞可以决定自己从头癌症发展期间形成利基，表明利基机制是在盗用和替换[风险6，7]。充分研究的龛造血干细胞，肠干细胞，和皮肤干细胞，以及毛囊，乳腺，和神经干细胞小生境的例子中，已经表明，组织包埋成体干细胞的状态可包括主动分裂的细胞以及细胞在静止的状态[8]。这样的状态是由小众信号控制。胚胎干细胞也可以采用不同的干细胞状态，这取决于培养条件模仿胚胎环境的信令条件在任胚泡或外胚层阶段;然而，培养的细胞相比，他们的胚胎同行[显示后生变化9]。成人的响应干细胞和胚胎干细胞所处的环境报价生物工程龛前景扼要发展潜力的生物医学应用[10]。

这个特殊的问题呈现新的研究和概念链接体内干细胞功能的利基，包括研究体外干细胞小生境建模。在成体干细胞小生境的介绍由S. BARDELLI和M. Moccetti，谁审查转化医学的最新进展办法，旨在模仿再生医学自然成体干细胞小生境提供。肠道干细胞（ISC）利基研究进展由L.梅伦等人审查。从立组，着眼于细胞外和细胞小生部件;N. Gjorevski和P.奥多涅斯，莫兰总结最近的研究体内和体外ISC的小众车型;和B. C. E. Peck等。从Sethupathy组呈现相互互动的ISC利基和肠道菌群之间和检查可用的工具来研究这些相互作用。有越来越多的在骨干细胞调节骨髓血管利基的重要性的认识。S. K.拉玛沙米回顾理解血管在骨和它们的功能的异质性和结构在调节间充质和造血干细胞的最新进展。A. Mauretti等。从布滕组和C.咀-Sanchez等人。从彭宁斯组提供关于功能，发生，和心脏祖细胞的微环境的辩论更新。

癌症干细胞小生境可能有助于癌症进展和抵抗化疗，可推定是通过被认为是癌症复发的根源的癌干细胞小生境的保护。策略靶向癌症干细胞和它们的生态位之间的相互作用与由J. Zhao等人对于胰腺癌讨论。和由M.瓦拉斯-Gody等人卵巢癌。间充质干由D. Aboalola和A.优素福在汉实验室细胞（MSC）的研究报告显示他们的胰岛素生长因子分别为成骨细胞分化和肌分化，发病调控和其结合蛋白，以及。MSC microRNA的细胞外囊泡促进皮肤修复的作用是通过A.达丰塞卡·费雷拉等人调查。在阿西斯戈麦斯实验室。由E. H. Rogers等人昼夜动力学研究。在亨特实验室显示有趣来自不同组织，这可能是相关的组织工程和干细胞治疗的MSC始发之间的差异。对于角膜基质来源的细胞分离技术在功能上由R.Nagymihály等人相比较。从彼得罗夫斯基实验室指示标志物的表达图谱的变化相比于原位这些干细胞的状态。H. Albalushi等。从对人体的稳定化效果的Stukenborg实验室报告上提供更可控的培养微环境新层粘连蛋白521衬底上生长时，ES细胞。

利益冲突

纱丽彭宁斯，卡伦刘和洪谦声明：我有利益有关论文或他们编辑了本期特刊的手稿的出版没有冲突。

纱丽彭宁斯
卡伦J.刘
洪谦

参考

1. R.斯科菲尔德“的脾集落形成细胞和造血干细胞之间的关系，”血细胞卷。4，没有。1-2，第7-25，1978。查看在：谷歌学术
2. K. A. U.冈萨雷斯和E.福克斯，“皮肤及其再生能力：干细胞及其壁龛之间的slliance”发育细胞卷。43，没有。4，第387-401，2017。查看在：出版商网站|谷歌学术
3. N. E.夏普莱斯和R. A. DePinho，“如何干细胞的年龄，为什么这让我们老去，”自然评论分子细胞生物学卷。8，没有。9，第703-713，2007。查看在：出版商网站|谷歌学术
4. D. H.多罗，A. E. Grigoriadis和K. J.刘，“颅骨缝干细胞及其在颅骨修复的贡献，”生理学前沿卷。8，P。956，2017年。查看在：出版商网站|谷歌学术
5. Y. Kfoury和D T. Scadden，“在干细胞小生境间充质细胞的贡献，”细胞干细胞卷。16，没有。3，第239-253，2015。查看在：出版商网站|谷歌学术
6. P.肖，L. Sandhow，Y. Heshmati等人，“在小鼠中急性髓性白血病的发展过程中的间充质干细胞和祖细胞的不同的作用，”血进展卷。2，没有。12，第1480至1494年，2018。查看在：出版商网站|谷歌学术
7. I. Malanchi，A.圣玛丽亚 - 马丁内斯，E Susanto等人，“癌症干细胞及其壁龛之间的相互作用治理转移性殖民”性质卷。481，没有。7379，第85-89页，2011。查看在：出版商网站|谷歌学术
8. L.李和H. Clevers，“哺乳动物静态和积极的成体干细胞的共存，”科学卷。327，没有。5965，第542-545，2010。查看在：出版商网站|谷歌学术
9. T. Wongtawan，J.E泰勒，K. A.劳森，I.维尔穆特和S.彭宁斯，“组蛋白H4K20me3和HP1α迟到异标志物的发展，但目前在未分化的胚胎干细胞”[细胞科学卷。124，没有。11，第1878至1890年，2011。查看在：出版商网站|谷歌学术
10. C.格雷焦，F.德Franceschi酒店，M.菲格雷-Larsen等人，“人造三维龛解构体外胰腺发育，”发展卷。140，没有。21，第4452-4462，2013。查看在：出版商网站|谷歌学术

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