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Cell子刊:維持干細胞的關鍵平衡

發文日期:2016年07月23日文章作者:lxb編輯:lxb瀏覽量:

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   干細胞不僅有超強的自我更新能力,還能分化成各種類型的細胞。對于人體來說,生成干細胞過多可能引發癌癥,生成干細胞過少又不足以支持機體修復,保持這種微妙的平衡是非常重要的。

 

  南加州大學的Francesca Mariani和同事發現了維持這一平衡的關鍵基因。他們在十月二十九日的Stem Cell Reports雜志上發表文章指出,Prkci基因決定著干細胞是自我更新生成更多干細胞,還是分化為特定的細胞類型(比如血細胞或神經細胞)。

  研究人員構建了缺乏Prkci的小鼠胚胎干細胞,并將其培養成類似胚胎的結構。研究顯示,缺乏Prkci的干細胞更傾向于自我更新,會生成大量的干細胞和豐富的二級結構。

  進一步研究表明,缺乏Prkci的干細胞激活了許多干細胞基因,以及一些神經、心臟和血液形成細胞的特征性基因?;瘓浠八?,缺乏Prkci不僅促使干細胞進行自我更新,還推動它們分化為神經元、心肌細胞和血細胞的祖細胞。

  研究人員指出,Prkci的這些效果是通過激活或失活Notch信號傳導通路實現的。在缺乏Prkci的情況下,Notch通路會生成一種蛋白,通知干細胞讓其生產更多的干細胞。如果存在Prkci,Notch通路就會保持沉默,干細胞分化為特定的細胞類型。

  Notch信號通路在進化上十分保守,存在于許多動物體內。Notch位于細胞信號通路的交匯點,通過受體與配體的相互作用傳遞細胞信號,在細胞增殖、分化、凋亡中發揮重要作用。包括癌癥在內的許多人類疾病,都存在Notch信號的調控錯誤。

  這些發現可以幫助人們開發更好的細胞療法。雖然活性Prkci存在于某些皮膚癌中,但貿然抑制它可能引起非預期的效果,比如腫瘤過度生長。不過對于某些疾病而言,用小分子抑制劑阻斷Prkci活性并由此刺激干細胞生長,有望起到很好的治療作用。“我們希望這項研究可以應用在不同的方面,使干細胞更容易獲得,”Mariani指出。

 

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