近日分别发表在《自然》（Nature）和《细胞》（Cell）杂志上的两项独立研究表明，如果到了紧要关头，胃和肺的分化细胞会发挥成体干细胞功能，生成这些组织的各种细胞类型，其中包括干细胞池。
    当功能性细胞死亡，它们将很快被替代。在大多数情况下，替代细胞或是由相同类型的存活成熟细胞进行细胞分裂生成，或是由组织干细胞分裂和分化产生。那么当储存干细胞选择性耗尽时会发生什么？来自麻省总医院的Purushothama Rao Tata等，以及荷兰乌德勒支医学中心的Daniel E. Stange等分别在Nature和Cell杂志上证实，在胃或肺中的干细胞耗尽之后，通过每种组织中一些特殊的分化细胞所提供的一种惊人的备用功能，干细胞功能可以得到恢复。
    胃和肺脏都覆盖着一层由各种类型细胞构成的单层细胞，随着它们出现损伤或死亡终生被不断地替换。在胃的中心部位，这些排列在腺窝上的细胞被发现呈特异分布。人们认为腺窝中的这些细胞是通过定位在腺窝中心的快速分裂组织干细胞进行维持，它们的子细胞向两个方向伸展分布，分化为各种细胞类型。
    在Cell文章中，Stange和同事们通过小鼠研究证实，腺窝底部包含有表达肠干细胞标记物Troy的细胞。利用遗传技术以一种低频、持久可遗传的方式“脉冲标记”这些细胞，他们偶然发现了在腺窝中所有源自Troy表达细胞的细胞，它们的子细胞从底部缓慢扩散分布。当作者们破坏组织干细胞时，在很多腺窝中Troy表达细胞更加快速的执行了这一干细胞功能。值得注意的是，这些Troy表达细胞是一类完全成熟的分泌细胞，称作主细胞，它们即便是在执行干细胞功能时仍维持着分化特性。由于它们的再生功能是在组织干细胞群耗尽后被激活，可以将这些主细胞视作是储备干细胞。
    在Nature文章中，Tata等证实分化的气道分泌细胞：Clara细胞可以促进肺再生。以往的研究表明小鼠气管中的未分化基底细胞可以补充分泌细胞和多纤毛细胞库，后两者分别负责生成和清除气道粘液。在这篇文章中，研究人员在特异性地杀死基底细胞之前，脉冲标记了全部成熟分泌细胞。令人惊讶的是，他们发现在基底细胞遭到破坏前，新生的基底细胞中存在有他们导入的谱系标记。
    作者们继续证实，这些标记的基底细胞有可能是标记成熟分泌细胞的子细胞，这些标记的基底细胞发挥了干细胞功能更新了多纤毛细胞和分泌细胞类型。由于它们的祖细胞活性只在消除基底干细胞时被引出，气管Clara细胞可以被视作是储备干细胞。
    尽管肺中的分化Clara细胞和胃中的主细胞各自生成了多种细胞类型，但它们所采取的线路是不同的。Clara细胞生成了替换干细胞，而主细胞显然绕过了这一需求，它们自身就是干细胞。而在气道下段，Clara似乎又是干细胞，它们没有首先编程基底细胞，而更新了自身及多纤毛细胞。反之，主细胞似乎也间接生成了干细胞，因为它们的子细胞最终替换了所有腺窝细胞，包括储存干细胞群。因此，尽管采取了不同的线路，这些成熟细胞都共同具有生成分化细胞和干细胞的潜能。
    两篇研究论文均向未分化的储存干细胞的首要地位发出了挑战，提出成熟细胞能够替换它们的功能，甚至生成新的细胞。这两项研究有可能对于再生医学具有重要的意义。