Remodelling of oxygen-transporting tracheoles drives intestinal regeneration and tumorigenesis in Drosophila.
Remodelling of oxygen-transporting tracheoles drives intestinal regeneration and tumorigenesis in Drosophila.
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DOI：
10.1038/s41556-021-00674-1
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发表时间：
2021-05
影响因子：
21.3
通讯作者：
Pitsouli C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tamamouna V;Rahman MM;Petersson M;Charalambous I;Kux K;Mainor H;Bolender V;Isbilir B;Edgar BA;Pitsouli C
果蝇的气管功能相当于哺乳动物的血管，可以感知缺氧并为身体供氧。我们发现，成人肠气管是动态的，并响应肠道感染，氧化剂，并增加终端分支肿瘤。增加的气管对于有效的损伤诱导的肠干细胞（ISC）介导的再生是必要的，并且足以驱动未受损肠中的ISC增殖。肠道损伤或肿瘤诱导Hif-1α/Sima，其通过FGF（Branchless/Bnl）/FGFR（Breathless/Btl）信号级联刺激气管分支。在肠上皮和气管中需要Bnl/Bt 1信号传导用于有效的损伤诱导的气管重塑和ISC增殖。化学或假单胞菌产生的ROS直接影响气管，并且是分支和肠再生所必需的。类似地，气管分支和由此导致的氧合增加对于肠肿瘤生长是必不可少的。我们已经确定了一个机制的气管肠道组织通信，损伤和肿瘤诱导新的气管在果蝇，一个过程让人想起癌症诱导的新生血管在哺乳动物。
The Drosophila trachea, as the functional equivalent of mammalian blood vessels, senses hypoxia and oxygenates the body. We show that the adult intestinal tracheae are dynamic and respond to enteric infection, oxidative agents, and tumors with increased terminal branching. Increased tracheation is necessary for efficient damage-induced intestinal stem cell (ISC)-mediated regeneration and sufficient to drive ISC proliferation in undamaged intestines. Gut damage or tumors induce Hif-1α/Sima, which stimulates tracheole branching via the FGF(Branchless/Bnl)/FGFR(Breathless/Btl) signalling cascade. Bnl/Btl signalling is required in the intestinal epithelium and the trachea for efficient damage-induced tracheal remodelling and ISC proliferation. Chemical or Pseudomonas-generated ROS affect the trachea directly and are necessary for branching and intestinal regeneration. Similarly, tracheole branching and the resulting increase in oxygenation are essential for intestinal tumor growth. We have identified a mechanism of tracheal-intestinal tissue communication, whereby damage and tumors induce neo-tracheogenesis in Drosophila, a process reminiscent of cancer-induced neoangiogenesis in mammals.
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