我所高绍荣博士实验室在,天津医科大学发现肿瘤招募干细胞促进肿瘤生长和进展的新机制

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2013年1月10日,我所高绍荣博士实验室在《Stem
Cells》杂志在线发表题为“Promoting Reprogramming by FGF2 Reveals that the
Extracellular Matrix is a Barrier for Reprogramming Fibroblasts to
Pluripotency”的文章。

最近一项新研究发现了肿瘤从骨招募干细胞将其转变为癌相关成纤维细胞进而促进肿瘤进展的新机制。这项工作准确地找到了参与上述过程的生化途径和细胞信号分子,或为抑制肿瘤生长提供新的治疗靶点。相关研究结果发表在国际学术期刊Stem
Cells and Development上。

诱导多能干细胞技术是指在分化的体细胞中过表达特定的关键转录因子,从而使体细胞重编程,产生多能干细胞的技术。高绍荣实验室前期的研究结果表明小鼠的诱导多能干细胞具有与胚胎干细胞功能相似的特性即可以通过四倍体囊胚补偿获得完全来自于iPS细胞的小鼠,然而体细胞重编程背后的机制在很大程度上还是未知的。

这项研究由天津医科大学的Xue Yang和Xiong-Zhi Wu等人完成,他们在题为“bFGF
Promotes Migration and Induces Cancer-associated Fibroblasts
Differentiation of Mouse Bone Mesenchymal Stem Cells to Promote Tumor
Growth”的文章中详细介绍了他们的结果。研究人员发现乳腺癌细胞利用bFGF(basic
fibroblast growth
factor)信号帮助它们吸引骨来源的间充质干细胞,并诱导这些间充质干细胞变成癌相关成纤维细胞。他们在文章中展示了干细胞招募和癌相关成纤维细胞的促肿瘤进展功能,并且发现这种作用主要通过影响肿瘤微环境来实现。

有研究发现成纤维细胞生长因子可以使小鼠胚胎成纤维细胞的重编程效率提高,
而bFGF通常会诱导小鼠胚胎干细胞的分化,这就与其促进重编程的结论相反。所以bFGF能够促进体细胞重编程的机制不清楚。通过此项研究他们发现,bFGF的确在体细胞重编程前期有提高诱导效率的作用,而且提高效率是通过促进细胞增殖,下调一系列间质基因表达等来实现的。而在诱导后期,抑制bFGF通路可以促进重编程的进行。进一步的研究发现,在bFGF处理的重编程前期细胞中,胶原蛋白等胞外基质的基因表达降低。同时他们发现,在用胶原酶处理或者降低胶原表达的重编程细胞中,诱导效率显着提高。这证明胶原蛋白在成纤维细胞重编程过程中起着阻碍重编程的作用。此项研究首次证明了细胞外基质在重编程的过程中起重要作用。

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