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Cell子刊:维持干细胞的关键平衡

发文日期:2016年07月23日文章作者:lxb编辑:lxb浏览量:

   干细胞不仅有超强的自我更新能力,还能分化成各种类型的细胞。对于人体来说,生成干细胞过多可能引发癌症,生成干细胞过少又不足以支持机体修复,保持这种微妙的平衡是非常重要的。

 

  南加州大学的Francesca Mariani和同事发现了维持这一平衡的关键基因。他们在十月二十九日的Stem Cell Reports杂志上发表文章指出,Prkci基因决定着干细胞是自我更新生成更多干细胞,还是分化为特定的细胞类型(比如血细胞或神经细胞)。

  研究人员构建了缺乏Prkci的小鼠胚胎干细胞,并将其培养成类似胚胎的结构。研究显示,缺乏Prkci的干细胞更倾向于自我更新,会生成大量的干细胞和丰富的二级结构。

  进一步研究表明,缺乏Prkci的干细胞激活了许多干细胞基因,以及一些神经、心脏和血液形成细胞的特征性基因。换句话说,缺乏Prkci不仅促使干细胞进行自我更新,还推动它们分化为神经元、心肌细胞和血细胞的祖细胞。

  研究人员指出,Prkci的这些效果是通过激活或失活Notch信号传导通路实现的。在缺乏Prkci的情况下,Notch通路会生成一种蛋白,通知干细胞让其生产更多的干细胞。如果存在Prkci,Notch通路就会保持沉默,干细胞分化为特定的细胞类型。

  Notch信号通路在进化上十分保守,存在于许多动物体内。Notch位于细胞信号通路的交汇点,通过受体与配体的相互作用传递细胞信号,在细胞增殖、分化、凋亡中发挥重要作用。包括癌症在内的许多人类疾病,都存在Notch信号的调控错误。

  这些发现可以帮助人们开发更好的细胞疗法。虽然活性Prkci存在于某些皮肤癌中,但贸然抑制它可能引起非预期的效果,比如肿瘤过度生长。不过对于某些疾病而言,用小分子抑制剂阻断Prkci活性并由此刺激干细胞生长,有望起到很好的治疗作用。“我们希望这项研究可以应用在不同的方面,使干细胞更容易获得,”Mariani指出。

 

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