Elife:切斷祖細胞的“退路”
日期:2014-03-14 08:57:01
細胞分化是一項基礎(chǔ)的生命活動,其逆向過程——去分化可能啟動腫瘤的發(fā)生。日前Duke-NUS的研究團隊發(fā)現(xiàn),染色質(zhì)重塑因子和轉(zhuǎn)錄因子組成的蛋白復(fù)合體,可以抑制神經(jīng)祖細胞的去分化過程,防止腦部腫瘤的發(fā)生。這項研究發(fā)表在elife雜志上,該雜志是由美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志前主編Randy Schekman籌辦的開發(fā)獲取期刊。
去分化會使神經(jīng)系統(tǒng)的祖細胞或成熟細胞退回到更原始的干細胞狀態(tài),并由此形成異常的干細胞。Duke-NUS的研究人員鑒定了能夠抑制這一過程的重要蛋白復(fù)合體,并描述了該復(fù)合體阻止腫瘤發(fā)展的具體機制。這項研究可以幫助人們,利用這一通路開發(fā)防治腦部腫瘤的新藥物。
在干細胞和癌癥生物學(xué)領(lǐng)域,神經(jīng)干細胞的自我更新和分化一直是研究的熱點問題。為了更好的理解神經(jīng)系統(tǒng)中的干細胞行為,人們通常在果蠅幼蟲的大腦中對神經(jīng)干細胞(NSC)或神經(jīng)母細胞進行研究。這些多能細胞對大腦和神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能非常關(guān)鍵。Duke-NUS的研究團隊主要研究的是果蠅的II型神經(jīng)母細胞,這種細胞與人類的神經(jīng)干細胞非常相似。
II型神經(jīng)母細胞所生成的神經(jīng)祖細胞,可以經(jīng)過細胞分化形成神經(jīng)元或膠質(zhì)細胞那樣的特化細胞,也可能通過去分化作用退回到更原始的階段,成為異常的干細胞。這些異常細胞如果出現(xiàn)不受控制的生長,就會發(fā)展成為腦部腫瘤。
此前人們對祖細胞的去分化機制并不了解。現(xiàn)在,助理教授Hongyan Wang領(lǐng)導(dǎo)研究團隊在果蠅(黑腹果蠅)模型中進行研究,解析了阻止祖細胞去分化的重要蛋白復(fù)合體。這一成果為人們提供了關(guān)鍵性線索,有助于全面理解神經(jīng)系統(tǒng)中的干細胞,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)更有效的癌癥治療藥物。
研究人員發(fā)現(xiàn),負責(zé)SWI/SNF染色質(zhì)重塑的Brahma復(fù)合體(Brm),能夠與另一個染色質(zhì)重塑因子HDAC3(去乙酰化酶3)合作,抑制異常II型神經(jīng)母細胞的生成。研究顯示,Brm和HDAC3中的許多元件與Earmuff (Erm)相連,而Erm是一種能阻止神經(jīng)祖細胞去分化的特異性轉(zhuǎn)錄因子。此外,在Brm絕大多數(shù)已知的結(jié)合位點中,都存在Erm結(jié)合的motif。
文章總結(jié)道,Brm-HDAC3-Erm組成的蛋白復(fù)合物,能夠抑制神經(jīng)祖細胞的去分化傾向,阻止腦部腫瘤的形成。