分裂的决定:干细胞与肿瘤生长的信号
圣地亚哥加州大学的研究人员医学院分离出一种蛋白质造血干细胞功能和血液形成的关键。发现有潜力作为治疗白血病的新目标因为癌症干细胞依靠相同的蛋白质调节和维持他们的增长。
造血干细胞产生所有其他血细胞。2014年2月2日写的网络版上自然遗传学首席研究员Tannishtha•拉赫曼博士药理学系的教授和他的同事们发现,一种叫做Lis1的蛋白质从根本上调节造血干细胞的不对称分裂,确保正确的干细胞分化提供一个适当的、新的血液细胞的持续供应。
不对称分裂发生在干细胞分裂成两个子细胞不平等的继承:一个女儿区分成永久专业能力的细胞类型,而其他仍未分化,进一步分裂。
“这个过程是非常重要的适当的代所有的细胞发育和功能所需的许多正常组织,“拉赫曼说。当细胞分裂时,Lis1控制有丝分裂纺锤体的取向,亚细胞纤维的装置将染色体在细胞分裂。
“细胞在分裂过程中,主轴与细胞膜上的一个特定的点,这也决定了轴沿着细胞会分裂,“拉赫曼说。“因为蛋白质不是均匀分布在整个细胞,分裂的轴,进而决定了蛋白质的类型和数量,分发给每个子细胞。以此类推,想象之间的差异减少地球沿着赤道与纵向减半。在每种情况下,风在两半的国家是不同的。”
当研究人员删除Lis1从小鼠造血干细胞,分化是根本性地改变了。不对称分裂增加,加速分化,导致供过于求的特殊细胞和未分化的干细胞,储备不断萎缩,最终导致了一场不流血的老鼠。
“我们发现很大一部分血液形成的缺陷是由于干细胞扩大的失败,”•拉赫曼说。”而不是接受干细胞对称分裂产生两个女儿,他们主要进行不对称分裂,产生更多的特殊细胞。因此,老鼠无法产生足够的干细胞维持血细胞生产。”
科学家们接下来观察癌症干细胞在老鼠身上表现Lis1信号通路阻塞时,发现他们也失去了更新和传播的能力。”从这个意义上讲,影响Lis1对白血病自我更新与它的作用在正常干细胞自我更新,“拉赫曼说。
拉赫曼说,调查结果揭示细胞生长的基本监管机构在正常发育和癌症。
“我们的工作表明,消除Lis1强有力地抑制肿瘤生长,并识别Lis1和其他监管机构的蛋白质作为新类继承的分子可能在癌症治疗目标。”
从长远来看,拉赫曼指出,仍有待确定抑制Lis1癌症细胞会产生不可接受的后果正常细胞。“一些常用血液疗法代理目标控制细胞分裂的机械。尽管这些代理可以是有毒的,其对肿瘤细胞的影响更强大的比他们对正常细胞的影响,所以他们继续被使用。代理目标Lis1可能更具体和更少的有毒,这将给他们重要的临床价值。”
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