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誓死保卫你,干细胞母亲

华盛顿大学的科学家们发现,在放疗和化疗下死亡的子细胞,会在临死前发出SOS信号,让干细胞母亲避免同样的悲惨命运。这项研究发表在五月十一日的Nature Communications杂志上。


这一发现可以解释癌症在治疗后的复发,有助于开发出更有效的抗癌药物,文章的第一作者华盛顿大学的博后Yalan Xing说。


绝大多数人体组织拥有成体干细胞,这些细胞可以不断再生和分化,帮助机体生长,替换受损和老化的细胞。许多癌症也具有类似的细胞,它们通过自我更新和分化,启动并维持癌症的发展。这些细胞被称为癌症干细胞或肿瘤起始细胞。


成体干细胞和癌症干细胞有一个共同的特点,它们都可以在化疗和放疗时存活下来。干细胞的这种能力有助于机体康复,而癌症干细胞会抵抗治疗导致癌症复发。


那么这些细胞为何能够在致死剂量的放疗和化疗中存活呢?Yalan Xing和Hannele Ruohola-Baker教授对果蝇的成体干细胞进行了研究,Ruohola-Baker教授是这篇文章的资深作者。


他们发现,受到辐射的垂死子细胞会释放蛋白Pvf1(类似于人类的血管生成素),与干细胞母亲的Tie受体结合。这使干细胞生成一种microRNA(bantam),抑制触发凋亡所必需的蛋白Hid/Diablo/Smac。


凋亡也称为程序性细胞死亡,机体通过这一途径有序清除受损、老化或者不再需要的细胞。放疗和化疗引起的DNA损伤会触发细胞凋亡。


研究显示,尽管干细胞和子细胞一样受到了严重的DNA损伤,但由于Hid受到抑制干细胞并不会凋亡。“这是孩子在告诉母亲要如何保护自己,”Xing说。


垂死的子细胞通过阻断干细胞凋亡,帮助干细胞生存下来等待恢复和再生的最佳时机。这一机制在进化上很有意义,Ruohola-Baker说。垂死的子细胞通过这种方式守护干细胞,保存唯一可以再生组织的细胞类型。


研究人员指出,人类癌症中也存在类似的基因和蛋白,很可能同样保护着癌症干细胞。人们可以靶标这些因子(比如Tie受体),通过阻断子细胞的保护性信号,促使癌症干细胞死亡,避免癌症复发。


原文链接:Tie-mediated signal from apoptotic cells protects stem cells in Drosophila melanogaster


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