細胞内シグナル伝達：Ca²⁺によるシグナル統合で腸幹細胞の活性が調節される

体性幹細胞は、ストレスや代謝の合図に応答して増殖や分化を動的に調整することで組織の恒常性を維持している。今回我々は、ショウジョウバエ（Drosophila）においてCa²⁺シグナル伝達が腸幹細胞（ISC）の活性の重要な調節因子であることを明らかにする。食餌中のL-グルタミン酸が、ISCの分裂と腸の成長を促進することが分かった。この応答にはISC内に代謝型グルタミン酸受容体（mGluR）が必要であり、関連した細胞質ゾル内Ca²⁺振動の調整にもISC内にmGluRが必要である。この振動調整により細胞質ゾル内のCa²⁺濃度は高く維持される。細胞質ゾルの高濃度Ca²⁺は、カルシニューリンやCrtc（CREB-regulated transcriptional co-activator）を調節することでISCの増殖を誘導する。ISCは、さまざまな食餌刺激やストレス刺激に応答して、増殖の待機状態と活性化状態にそれぞれ相当するCa²⁺振動状態の間を可逆的に移行する。我々は、ISCでは細胞内Ca²⁺レベルの動的な調節により、さまざまな分裂促進シグナルを効果的に統合してISCの増殖活性を組織の必要性に適合させることが可能になると考える。

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