Elife:切断祖细胞的“退路”

2014-3-14 17:05 来源: 生物通
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  细胞分化是一项基础的生命活动,其逆向过程——去分化可能启动肿瘤的发生。日前Duke-NUS的研究团队发现,染色质重塑因子和转录因子组成的蛋白复合体,可以抑制神经祖细胞的去分化过程,防止脑部肿瘤的发生。这项研究发表在elife杂志上,该杂志是由美国国家科学院院刊PNAS杂志前主编Randy Schekman筹办的开发获取期刊。

  去分化会使神经系统的祖细胞或成熟细胞退回到更原始的干细胞状态,并由此形成异常的干细胞。Duke-NUS的研究人员鉴定了能够抑制这一过程的重要蛋白复合体,并描述了该复合体阻止肿瘤发展的具体机制。这项研究可以帮助人们,利用这一通路开发防治脑部肿瘤的新药物。

  在干细胞和癌症生物学领域,神经干细胞的自我更新和分化一直是研究的热点问题。为了更好的理解神经系统中的干细胞行为,人们通常在果蝇幼虫的大脑中对神经干细胞(NSC)或神经母细胞进行研究。这些多能细胞对大脑和神经系统的正常功能非常关键。Duke-NUS的研究团队主要研究的是果蝇的II型神经母细胞,这种细胞与人类的神经干细胞非常相似。

  II型神经母细胞所生成的神经祖细胞,可以经过细胞分化形成神经元或胶质细胞那样的特化细胞,也可能通过去分化作用退回到更原始的阶段,成为异常的干细胞。这些异常细胞如果出现不受控制的生长,就会发展成为脑部肿瘤。

  此前人们对祖细胞的去分化机制并不了解。现在,助理教授Hongyan Wang领导研究团队在果蝇(黑腹果蝇)模型中进行研究,解析了阻止祖细胞去分化的重要蛋白复合体。这一成果为人们提供了关键性线索,有助于全面理解神经系统中的干细胞,并在此基础上开发更有效的癌症治疗药物。

  研究人员发现,负责SWI/SNF染色质重塑的Brahma复合体(Brm),能够与另一个染色质重塑因子HDAC3(去乙酰化酶3)合作,抑制异常II型神经母细胞的生成。研究显示,Brm和HDAC3中的许多元件与Earmuff (Erm)相连,而Erm是一种能阻止神经祖细胞去分化的特异性转录因子。此外,在Brm绝大多数已知的结合位点中,都存在Erm结合的motif。

  文章总结道,Brm-HDAC3-Erm组成的蛋白复合物,能够抑制神经祖细胞的去分化倾向,阻止脑部肿瘤的形成。