胚胎干细胞蛋白控制肿瘤细胞

【字体: 时间:2008年03月05日 来源:生物通

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  美国西北大学研究人员发现,一种掌控人类胚胎干细胞(hESC)发育的蛋白质还能抑制恶性黑素瘤的生长和扩散。转移性黑素瘤由皮肤色素细胞的恶化导致,这种皮肤癌的死亡率超过80%,并且平均存活时间少于7.5个月。

  

生物通报道:美国西北大学研究人员发现,一种掌控人类胚胎干细胞(hESC)发育的蛋白质还能抑制恶性黑素瘤的生长和扩散。转移性黑素瘤由皮肤色素细胞的恶化导致,这种皮肤癌的死亡率超过80%,并且平均存活时间少于7.5个月。

 

西北大学的研究人员还发现这种叫做Lefty的蛋白质能够阻止侵略性乳腺癌细胞的转移。2007年,美国转移性乳腺癌的死亡病例超过40000例,并且新增诊断病例超过18万个。

 

重要的是,Lefty只在人类胚胎干细胞中分泌,在其他任何类型干细胞都检测不到。发表在3月3日《PNAS》网络版上的这项研究中,Hendrix实验室对线虫体进行研究,确定出了与癌症转移有关的基因和细胞途径。

 

胚胎干细胞具有多种功能,它们能够发育成200多种细胞类型中的任何一种,这主要依赖于它们从周围环境中获得的信号。在癌症发展中,恶性细胞还接收和释放来自它们环境的信息,从而促进肿瘤的生长和转移。

 

Herdrix博士和同事的突破性研究揭示出了,通过变成更加未分化的干细胞,入侵黑素瘤细胞如何获得迁移、入侵和转移的强大能力。

 

Hendrix和同事之前曾证实,以hESC为基础的三维基质能够诱导转移性黑素瘤细胞恢复成正常的皮肤细胞。

 

他的发现使得我们了解到hESC微环境对重新编排转移性黑素瘤细胞的强大影响。在之后的实验中,Hendrix和同事发现,侵入黑素瘤和乳腺癌能够产生一种叫做Nodal的蛋白质,这种蛋白对人类胚胎干细胞多功能的形成至关重要。其他的研究人员发现Nodal还存在于睾丸癌中。Hendrix推测,Nodal蛋白可能是人类癌症侵略行为的预兆性标记物。

 

在PNAS上发表文章揭示出,Lefty蛋白能够抑制Nodal的产生,并因此在胚胎细胞分化和发育过程中起到重要作用。Hendrix和同事发现转移性肿瘤细胞不表达Lefty,从而使这些细胞表达Nodal蛋白。

 

但是,当研究组将转移性肿瘤细胞放置在含有Lefty的hESC微环境中,Nodal在这些癌细胞中的表达极大地减少了,并且肿瘤细胞的生长和入侵都减小,细胞凋亡水平增加。

 

尽管接触一个人类胚胎干细胞微环境能够较少转移性黑素瘤和乳腺癌细胞中Nodal的表达和肿瘤的生长,但是乳腺癌细胞也发生了更加复杂的重新编排。黑素瘤细胞在三天内对hESC衍生因子作出应答,而乳腺癌细胞则需要5天才能使Nodal水平明显降低。

 

研究人员指出,这种差异可能是由于两种细胞类型的信号机制差异。但,尽管黑素瘤细胞和乳腺癌细胞之间存在遗传差异,但这些肿瘤都在接触到hESC微环境后发生了细胞凋亡。

 

而且,hESC微环境通过中和肿瘤细胞中Nodal蛋白所达到的肿瘤抑制作用为人们提供了一种全新的癌症治疗思路。这项研究的观察结果还突出了分离hESC微环境中影响肿瘤细胞命运河逆转癌变得因子的利用潜力。(生物通雪花)

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