上皮再生与更新

上皮是体内更新最快的组织之一。由于它们位于暴露的表面，其细胞不断流失，必须得到补充，这一过程由驻留的干细胞和祖细胞驱动。更新使屏障保持完整，同时允许组织在受伤后进行修复，不同上皮的更新速度差异很大。

Definition

上皮再生和更新是指通过驻留干细胞和祖细胞的增殖和分化，持续替换从表面脱落的上皮细胞，从而维持组织稳态并实现修复的过程。

Scope

本主题涵盖上皮更新的概念、维持其更新的干细胞和祖细胞系统（以肠隐窝和表皮作为研究充分的模型）、维持稳态的增殖与分化之间的平衡，以及损伤后的修复。这些内容被视为组织学和细胞生物学参考材料，而非临床指导。

Core questions

• 为什么上皮需要持续更新，其速度如何？
• 肠道和皮肤等组织中的上皮干细胞位于何处？
• 增殖和分化之间的平衡是如何维持的？
• 损伤后的上皮修复与正常更新有何关系？

Key concepts

• 组织更新和更新率
• 干细胞和瞬时扩增（祖）细胞
• 肠隐窝-绒毛轴
• 表皮基底层作为干细胞区室
• 增殖与分化的平衡（稳态）
• 损伤后修复
• 干细胞类器官（体外隐窝-绒毛结构）

Key theories

肠上皮更新的统一（单一来源）理论

Cheng和Leblond提出，小肠上皮的几种分化细胞类型均来源于隐窝中共同的干细胞群，这一模型后来得到了隐窝干细胞鉴定的支持。

Mechanisms

在更新的上皮中，特定区域的干细胞分裂产生瞬时扩增祖细胞，这些祖细胞在向表面移动时进行增殖和分化，最终成熟细胞脱落。Cheng和Leblond（1974）提出了小肠上皮分化细胞具有共同隐窝起源的统一理论；后来的研究确定表达Lgr5的隐窝基底柱状细胞是驻留干细胞（Barker et al., 2007），单个此类细胞可在培养中形成自组织隐窝-绒毛类器官（Sato et al., 2009）。在表皮中，基底层的干细胞维持着分层上皮的持续向上替换（Blanpain and Fuchs, 2009）。这些干细胞系统的终生活动也将上皮稳态与衰老和癌症联系起来（Rossi et al., 2008）。

Clinical relevance

快速更新的上皮对靶向分裂细胞的损伤敏感，紊乱的更新与伤口愈合和癌症相关，癌症常发生在高更新率的上皮中。这些联系作为生物学背景进行总结，并非旨在提供诊断或治疗建议。

Evidence & guidelines

此处关于细胞更新的描述基于经典的标记研究和现代干细胞生物学，包括隐窝干细胞的谱系追踪鉴定和类器官实验（Cheng and Leblond, 1974; Barker et al., 2007; Sato et al., 2009; Blanpain and Fuchs, 2009）。

History

二十世纪中叶的放射自显影标记研究揭示了肠道内衬等上皮的持续更新，并促使Cheng和Leblond（1974）提出了共同隐窝干细胞的统一理论。这些干细胞的分子身份于2007年通过Lgr5标记物得以确立（Barker et al., 2007），2009年单细胞形成类器官的实验证明（Sato et al., 2009）为上皮更新开辟了新的实验方法。

Key figures

• Charles Leblond
• Hazel Cheng
• Hans Clevers
• Nick Barker
• Elaine Fuchs

Seminal works

• cheng-leblond-1974
• barker-2007
• sato-2009

Frequently asked questions

肠上皮更新的速度有多快？

小肠内衬是体内更新最快的组织之一；在人类中，其表面细胞通常在几天内被替换，新细胞由隐窝基底部的干细胞产生。

更新皮肤表皮的干细胞在哪里？

表皮基底层（以及毛囊等相关结构）中的干细胞分裂以替换不断从皮肤表面脱落的细胞，从而维持分层上皮。