生物科学门户网站
BIO1000.COM

器官形态出现模型之战

许多疾病是由某些类型细胞的损失引起的,例如糖尿病中产生胰岛素的β细胞或细胞功能障碍,如癌症。干细胞研究人员多年来一直在努力恢复正常的健康细胞类型。然而,问题是如何诱导干细胞在培养皿中以与在体内相同的方式表现。

更接近可以控制细胞发育的机制哥本哈根大学的Semb小组旨在了解如何在胰腺中天然形成产生胰岛素的β细胞,以便该过程可以在实验室中复制。

“我们检查了胚胎中胰腺发育过程中有多少祖细胞移动,如果它们到器官内不同区域(所谓的壁龛)的旅程可以解释它们最终会变成什么样。我们发现在祖先决定它们之前命运,他们走动了很多。我们还可以证明他们在特定利基的运动,他们获得最终的命运,取决于他们产生多少蛋白质P120ctn。通过了解这种机制,我们可以改进我们的制作方法正确的细胞类型来自培养皿中的干细胞,用于未来细胞替代治疗疾病,如1型糖尿病,并获得如何防止癌症扩散的新见解,“诺和诺德教授兼执行董事Henrik Semb解释说。干细胞生物学基础中心,DanStem,哥本哈根大学。

细胞命运取决于细胞的粘性程度

恢复功能失调器官的功能需要了解器官形状如何出现及其对细胞命运的影响。以前的研究产生了相互矛盾的结果。一些结果表明祖先细胞的未来命运是预先确定的,这意味着它们的命运是在它们最终生态位之前通过遗传决定的,而其他结果则表明相反,即它们的命运是在它们在环境中的最终目的地确定的。

“因此,我们通过更详细地研究祖细胞如何移动以及它们的运动是否与它们的最终命运相关,我们决定仔细研究这个问题。通过在早期胰腺中记录荧光标记的单个祖细胞的三维电影,我们意识到祖先细胞在命运决定之前,继续改变其位置以塑造胰腺的结构,“该研究的第一作者解释说。 Pia Nyeng,哥本哈根大学DanStem助理教授。

这一观察结果强烈地表明细胞的命运似乎不是预先确定的,而是由它们最终目的地的特定生态位决定。为了研究如何控制器官中细胞的最终定位,研究人员发现信号蛋白P120ctn起着重要作用。

“这种蛋白质会影响细胞之间的粘附(粘性)。与具有低表达P120ctn的细胞相比,具有高表达P120ctn的细胞更具粘附性。我们观察到具有高表达P120ctn的细胞保留在胰腺的中央部分,而具有低表达的P120ctn的细胞向胰腺的外周部分迁移。为了测试我们的理论,我们通过灭活编码P120ctn的基因来降低胰腺中央部分的少数祖细胞的粘附。通过使用电影来分析这些细胞的行为,我们看到它们迁移到胰腺的外周部分并发育成产酶的腺泡细胞。“

可能减缓转移

癌症的扩散与癌细胞的粘附特性的降低密切相关。粘附性降低使得器官中的癌细胞能够离开它们来自的生态位并侵入周围组织,包括血管,转移到其他器官。因此,癌症研究的重点是试图防止粘连的降低,或恢复癌细胞的高粘附性,而不必担心这是否会导致比健康细胞更高的粘附。

“我们的实验表明驱动细胞分离的原因是它们在粘附方面的内在差异。这表明,它不是细胞的粘附特性本身而是它与相邻细胞的相对粘附,决定它们是否会分离(侵入癌症中的邻近组织)。因此,为了抵消转移,癌症治疗应该尝试恢复正常的粘连水平。“

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。