科学家确定生物途径如何导致干细胞死亡或再生

由Cedars-Sinai和加州大学旧金山分校(UCSF)领导的一项新研究确定，改变细胞过程会导致干细胞(体内其他细胞从中发育而来的细胞)死亡或再生。

该研究结果发表在《细胞干细胞》杂志上，可能有助于开发新药，这些新药可以操纵这一过程来减缓或阻止癌症的生长和扩散，并在其他疾病的背景下实现再生。

Cedars-SinaiGuerinChildren's执行董事兼该研究的资深作者、医学博士OphirKlein说，这些发现强调了人体需要产生适量的新细胞。

“这就像细胞生产的金发姑娘，”克莱因说。“如果你的细胞分裂太多，你最终会患上肿瘤。如果你的细胞分裂太少，你就无法很好地替换旧细胞。”

身体的细胞受各种生物途径的调节。每条通路都涉及细胞内的一系列分子作用，这些作用会在细胞内产生变化，例如产生新分子，例如蛋白质。

在这项研究中，Cedars-Sinai和UCSF的研究人员观察了一种名为Discslarge1(Dlg1)的基因对Wnt信号通路的影响。该途径涉及一系列调节干细胞生长或死亡的分子相互作用。

Wnt通路始于细胞表面并终止于细胞内部，对干细胞更新和组织再生至关重要。尽管该通路已被广泛研究，但关于通过该通路的通信信号频率的微小增加和减少可能如何影响新细胞的产生，仍然有很多未知数。

“信号或指令可能会随着时间的推移以及在不同的健康和疾病条件下发生变化，”大卫和梅雷迪思卡普兰儿童健康杰出主席克莱因说。

研究人员研究了实验室小鼠的肠道组织样本，以了解Dlg1的突变如何影响高度再生胃肠道中Wnt信号与干细胞之间的相互作用。通过对样本进行基因表达分析，该团队寻找通常沿着Wnt通路发送信号的基因的变化。

通过这个过程，研究人员能够看到信号频率的变化如何影响干细胞的产生。研究人员发现，当他们抑制Dlg1的表达，然后通过添加特定分子(如病毒或药物)增加Wnt通路的信号时，干细胞死亡而不是产生新的子细胞。

“通过更好地了解细胞信号，我们可以学习如何使用分子来加速或减慢该通路并使信号正常化，以便给定器官具有正确数量的细胞，”DavidCastillo-Azofeifa博士说，该研究的共同第一作者，现在是Genentech,Inc.的首席科学家。Castillo-Azofeifa是加州大学旧金山分校克莱因实验室的博士后研究员。

“对信号水平的正确解释对于干细胞的存活至关重要，”该研究的另一位共同第一作者和克莱因实验室的科学家TomasWald博士说。

研究人员接下来计划研究Wnt通路和Dlg1在人类肠道样本中的作用，看看它们是否复制了在实验室小鼠中观察到的结果。