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Cell特辑:干细胞“美猴王”的基础临床研究

2015.5.04

  “Cell Press Selections”是由Cell出版社推出的一份推荐文章集合手册,主要介绍某个生命科学研究领域最新的进展及突出成果。相关特辑内容包括研究论文,评论性文章以及snapshots,涉及了同一领域的方方面面,更为重要的是这些文章由赞助商赞助,可以免费获取。

  在骨髓深处存在一种细胞称为骨髓间充质干细胞(MSCs)。这些未成熟的细胞可以分化成产生骨骼、软骨、脂肪或肌肉的细胞,因此被称为干细胞家族中的“美猴王”,也正是由于这种特性,科学家们希望能将这种干细胞用于组织修复,炎症疾病的临床治疗等。

  Cell特辑介绍了这种干细胞在临床上应用的最新进展及新观点,其中包括多篇综述,评述性文章等,概括了这一研究领域目前的多个方向,并在三篇文章中详细介绍了其治疗前景。

  近年来科学家们对间充质干细胞的研究迅速发展,其临床上的应用也节节攀升。了解间充质干细胞如何帮助组织维持稳态,再生等都有助于我们将其应用在不同的组织器官中,也有助于癌症,免疫疾病的研究。然而尽管如此,间充质干细胞的许多方面还处于空白区域,依然存在许多争论。

  MSC-Regulated MicroRNAs Converge on the Transcription Factor FOXP2 and Promote Breast Cancer Metastasis

  乳腺癌细胞从原发瘤转移到机体其他位点,是一个相当复杂的过程。哈佛医学院BIDMC的研究团队发现,转录因子FOXP2(也称为语言基因)居然与乳腺癌转移有关

  之前的工作表明,MSC对乳腺肿瘤的应答类似于它们对创伤或感染做出的反应,而且这些细胞参与了肿瘤基质(癌细胞的微环境)的形成。

  尽管人们知道MSC在肿瘤中起到了不容忽视的作用,却并不清楚乳腺癌细胞对MSC进行应答的分子机制。而这项研究展示了,microRNA在这一过程中的重要作用。研究人员发现,MSC 诱导的miR199a能帮助癌细胞获得恶性特征,包括“干”性和转移能力。(癌症干细胞被认为是大多数肿瘤中最致命的细胞,与肿瘤复发有关。)

  FOXP2参与了语言能力的发展,对发育过程的神经发生起作用。也有研究指出,FOXP2与组织发育有关,比如肺部组织的发育。此前,这一蛋白从未与乳腺癌联系起来。

  Glial origin of mesenchymal stem cells in a tooth model system

  发育通常被认为是一条单行道。干细胞可生成一些细胞,它们会发育成为诸如组成神经系统的神经元和神经胶质细胞一类的特定细胞类型,但却不应该发生逆转。而现在研究人员发现,在一个非常令人惊讶的地方——牙齿内神经系统细胞转变为了干细胞。

  过去研究人员知道牙齿中心柔软的“牙髓”中含有一个小间充质干细胞群,这类干细胞可以发育成为骨髓、骨骼和软骨。但却没有人能够确定这些干细胞来自何处。

  一些神经元蜿蜒经过口腔和牙龈,帮助将来自牙齿的痛感传递至大脑。神经胶质细胞围绕着这些神经元为它们提供支持。研究人员在对神经胶质细胞展开研究。当他们将荧光标记加入小鼠的一组神经胶质细胞时,他们看到随着时间的推移,其中的一些细胞远离牙龈中的神经元,向着牙齿内部迁移,在那里它们转变为了间充质干细胞。最终,这些细胞发育成为了牙细胞。

  Recruitment of mesenchymal stem cells into prostate tumours promotes metastasis

  科学家们一直知道,肿瘤能够招募间充质干细胞,而这也是癌转移难以被遏止的主要原因之一。肿瘤会诱导这些间充质干细胞转变为成纤维细胞,从而帮助癌细胞转移到其他位置。不过人们对这一过程的分子基础,还并不了解。

  密歇根大学对前列腺癌和乳腺癌进行了研究,解析了肿瘤招募间充质干细胞的过程,揭示了促使癌细胞转移的分子基础。研究人员将肿瘤看做是无法愈合的伤口。他们指出,恶性和良性肿瘤都会发出求助信号,招募间充质干细胞MSC来进行治疗。

  CXCL16是CXCR6的一个配体,研究显示,CXCL16会帮助前列腺肿瘤招募间充质干细胞。而CXCR6的信号促使间充质干细胞转变为成纤维细胞。这些成纤维细胞所分泌的CXCL12,与肿瘤细胞上的CXCR4结合,诱导上皮细胞向间充质细胞转变,最终导致癌细胞发生转移。

  研究人员认为上述发现很重要,正是这些蛋白间的相互作用,增强了癌细胞的转移能力,使其更具侵袭性也更容易扩散。这项研究将有望帮助人们开发新药,以阻止癌细胞的扩散,甚至抑制肿瘤的形成。

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