Development:调控干细胞分化生成β细胞的分子机制

2014-1-26 10:32 来源: 生物谷
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  Wnt/β-catenin信号通路和microRNA 335帮助干细胞分化形成祖细胞。这些细胞定位于中胚层,是不同组织类型包括胰腺和β细胞的来源。Helmholtz Zentrum München科学家们发现干细胞分化的关键分子功能,可用于β细胞替代治疗糖尿病。这两项研究的结果发表在Development杂志上。

  Helmholtz Zentrum München (HMGU)糖尿病与再生研究(IDR)研究所科学家们的研究结果提供干细胞分化分子调控的新见解。这些结果揭示了重要靶结构,用于慢性疾病如糖尿病的再生治疗方法。

  在胚胎发育过程中,器官特异性细胞类型从多能干细胞而来,多能干细胞能够分化成人体的所有细胞类型。多能干细胞具有向内、中、外三个胚层分化的能力。多种信号途径包括Wnt基因/β-catenin信号通路对于多能干细胞向内胚层分化是重要的。

  胰腺细胞如β细胞,从内胚层起源。Heiko Lickert教授等人,表明Wnt信号/β-catenin信号通路调节SOX17,而这又调控分子程序分配多能干细胞进入内胚层,从而诱导干细胞的初始分化。在另一个项目,Helmholtz Zentrum München计算生物学研究所(ICB)发现影响祖细胞的另外机制。

  一个信使核酸miRNA-335调控内胚层转录因子SOX17和Foxa2,是这种胚层细胞分化所必需的。转录因子的浓度确定这些细胞是否发展为肺,肝或胰腺中细胞。研究结果揭示了干细胞分化的两个关键过程,Lickert说,随着对细胞形成的一个更好了解,我们可以成功从功能性干细胞生成特殊细胞。

  在糖尿病患者中,我们也许能够取代有缺陷的β细胞,同时再生医学也为其他器官的缺陷和疾病提供了新的治疗选择。糖尿病的特征是产生胰岛素的β细胞功能障碍,再生治疗方法的目的是更新或替换这些细胞。