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阻止干细胞肿瘤化的分子变化

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阻止干细胞肿瘤化的分子变化

发布日期:2018-01-12 作者: 点击:

  最近,美国俄勒冈大学研究果蝇神经干细胞的科学家们发现,随着干细胞的衰老,它们会经历一种分子改变。在中枢神经系统的发育过程中,一种被表达的蛋白质可阻断肿瘤的形成。


  相关研究结果发表在最近的《Current Biology》杂志,主要集中在果蝇发育的幼虫阶段。在这个阶段,干细胞产生了构成成人大脑的大部分神经元。这些干细胞可快速分裂产生新的细胞,依赖于Notch蛋白的信号途径。延伸阅读:高产学者范祖森连发肿瘤干细胞研究成果。


  以前的研究表明,当Notch信号平稳运行时,干细胞会产生居住于成人中枢神经系统的神经元。如果有过多的Notch蛋白,干细胞就会失去控制和过度增殖——从而形成大的肿瘤。在人类中,成人T细胞白血病,与过度活跃的Notch信号有关。


霍华德休斯医学研究所研究员的Chris Doe教授指出:“干细胞有一项非常艰苦的工作,因为它们必须进行分裂,以产生我们大脑中数百万的神经元。如果它们分裂的不充分,会导致小头畸形或其它小脑疾病,但如果它们分裂的太多,就会形成肿瘤。它们必须保持在正确的分裂边界上,才能产生神经元,才不会过度分裂形成肿瘤。它真的像是在走钢丝。”


  在这项新的研究中,俄勒冈大学博士生Dylan Farnsworth发现,如果他等待干细胞分裂几次,并成熟一点,它们就放弃响应Notch。此时,干细胞不能被高剂量的Notch信号推动形成肿瘤。他想知道这是为什么。


  进一步的研究发现,与年龄有关的分子发生了变化。在生命中后期,并在它们抵抗肿瘤形成的同一时间,干细胞开始表达一个转录因子蛋白质,在果蝇中被称为Eyeless,在人类中被称为Pax6。它的存可阻断Notch信号。


  当把这些干细胞中的Eyeless敲除之后,研究人员发现,Notch信号再次压倒平衡,并形成了脑肿瘤。


  Farnsworth说:“如果我们能够发现发育过程中依赖的干细胞,也许我们可以找到一种方法,在后期使用它们再创造可能是治疗性的条件。如果你做的不正确的话,你就有过度增生并发展出癌症的风险。”


  发现Eyeless的这个作用,是朝这个方向迈出的一步,但有可能也存在其他分子,抑制肿瘤的生长,Doe说:“本研究表明,Eyeless对于减缓产生成人大脑的干细胞的寿命,是很重要的。这是一个停止信号,表明是时候停止响应Notch信号了。”


  用来探测这些细胞的系统,是由Doe实验室的基础科学研究创建的,它我识别癌症起源的细胞,打开了一条新的途径。在这种情况下,由更老干细胞中的Notch信号所诱导的肿瘤,不同于较年轻的干细胞。最终,随着更广泛的研究,该系统可以提供一个路线图,微调干细胞疗法的时序,重启成人干细胞中的健康活动。


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