長久以來，人們對組織和器官中“幹細胞的數目是如何被确定的”這個問題有着濃厚的研究興趣。通過對哺乳動物造血幹細胞和果蠅卵巢生殖幹細胞的研究，美國Sean Morrison實驗室和AllenSpradlling實驗室提出幹細胞微環境的理論去解釋幹細胞數目和位置的決定機制。然而，對于像上皮這類缺乏明确幹細胞微環境的組織器官，其幹細胞數目在發育中是如何被确定的？人們還知之甚少。

2018年，研究人員發現哺乳動物的腸上皮下端細胞（telocytes），分泌Wnt信号分子，形成了從隐窩底部到絨毛頂端的Wnt信号濃度梯度，從而維持了隐窩中Lgr5+腸道幹細胞的幹性，被認為是哺乳動物腸道幹細胞（ISC）的微環境細胞。然而，腸道幹細胞微環境理論不能解釋為何每個腸道隐窩切片中隻存在大約3.5個Lgr5+ ISCs。因為如果腸道隐窩中ISC數目僅僅由分泌Wnt的微環境細胞所決定，那麼所有與最底部telocytes所接觸的上皮細胞都應該成為腸道幹細胞。這，顯然與事實不符。因此，在上皮組織中，必然存在獨立于微環境決定幹細胞數目的分子機制，最終在發育的過程中，形成了确定的幹細胞數目。

2023年2月11日，華中科技大學88858cc永利官网教授郭峥課題組（共同一作為武松博士，楊洋碩士和湯睿智博士）在 Cell Reports 雜志在線發表了題為Apical-basal polarity precisely determines intestinal stem cell number by regulating Prospero threshold的研究論文，提出了幹細胞所固有的頂端-基底極性通過調控不對稱分布轉錄因子Prospero的阈值，精确調控果蠅腸道幹細胞數目的分子機制。

該項工作通過遺傳和細胞生物學實驗，提出了果蠅蛹期腸道發育過程中幹細胞數目與譜系決定的四項基本原則。在幹細胞微環境理論之外，證明了幹細胞内部的細胞極性分子通過調控轉錄因子的阈值，可以精确的控制幹細胞的數目。此外，該項研究所揭示了pISC的譜系與SOP譜系存在Notch信号激活和譜系形成之間的巨大相似性，結合該研究組之前的工作，pISC的不對稱分裂是一種介于NB和SOP之間的狀态，将對不對稱分裂的深入理解起到橋梁作用。

原文鍊接：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(23)00104-3