2014年2月2日

分裂决定:干细胞信号与癌症生长有关

这是经历分裂或有丝分裂的人黑素瘤细胞的共聚焦显微照片。产生的子细胞通过剩余细胞质的桥暂时连接。绿色染色标记内质网;线粒体为红色。蓝色表示染色体。信用:惠康

加利福尼亚大学圣地亚哥分校医学院的研究人员已经鉴定出一种对造血干细胞功能和血液形成至关重要的蛋白质。这一发现具有作为治疗白血病的新靶标的潜力,因为癌症干细胞依赖于相同的蛋白质来调节和维持其生长。

造血干细胞会产生所有其他血细胞。撰写2014年2月2日的在线高级刊物 自然遗传学首席研究员Tannishtha Reya博士,药理学系教授及其同事发现,称为Lis1的蛋白质从根本上调节造血干细胞的不对称分裂,从而确保干细胞正确分化以提供充足,持续的新血细胞供应。 。

干细胞一分为二会发生不对称分裂 不平等继承:一个女儿分化为永久专门的细胞类型,而另一个则保持未分化状态并能够进一步分裂。

Reya说:“这个过程对于正常发育许多正常组织所需的所有细胞的正确生成非常重要。”当细胞分裂时,Lis1控制有丝分裂纺锤体的方向,有丝分裂纺锤体是一种在细胞分裂过程中分离染色体的亚细胞纤维装置。

Reya说:“在分裂过程中,纺锤体附着在细胞膜上的特定点上,这也决定了细胞分裂的轴。” “由于蛋白质在整个细胞内分布不均匀,因此分裂轴决定了分配给每个子细胞的蛋白质的类型和数量。以此类推,想象一下沿着赤道切开地球与将地球​​切成两半之间的区别在每种情况下,进入两个半区的国家都不相同。”

当研究人员从小鼠造血干细胞中删除Lis1时,分化会发生根本改变。不对称分裂增加并加速了分化,导致专门细胞的供过于求,未分化干细胞的储备不断减少,最终导致无血小鼠。

Reya说:“我们发现,血液形成缺陷的很大一部分是由于干细胞扩增失败所致。” “它们没有进行对称分裂来生成两个干细胞子代,而是主要进行了不对称分裂来生成更多的特化细胞。结果,小鼠无法生成足够的干细胞来维持血细胞的产生。”

科学家接下来研究了癌症如何 当小鼠的Lis1信号通路被阻断时,它们的行为表现出来,发现它们也失去了更新和繁殖的能力。 Reya说:“从这个意义上说,Lis1对白血病自我更新的作用与其在正常干细胞自我更新中的作用相似。”

雷亚说,这些发现为正常发育和癌症中细胞生长的基本调节剂提供了新的启示。

“我们的工作表明,消除Lis1可以有效抑制癌症的生长,并将Lis1和其他蛋白质遗传调控因子确定为可用于癌症治疗的新型分子。”

Reya指出,从长远来看,是否抑制Lis1的表达尚待确定。 会产生不可接受的后果 也一样“许多常用的血液疗法药物靶向控制细胞分裂的机制。尽管这些药物可能具有毒性,但它们对癌细胞的作用比对正常细胞的作用要强得多,因此它们继续被使用。靶向药物Lis1可能具有更高的特异性和更低的毒性,这将使它们具有重要的临床价值。”

更多信息: Lis1调节造血干细胞和白血病中的不对称分裂, DOI:10.1038 / ng.2889

期刊信息: 自然遗传学

加载评论 (0)