研究人员探索人类出生缺陷综合症之间的联系,癌症转移

一些细胞是自然的过程。神经嵴细胞为例,不仅在开发过程中迁移到全身(大多数细胞更有选择性地徘徊),他们也更灵活发展的比他们的前辈们几乎所有的细胞类型(禁忌)。现在在斯坦福大学医学院的研究人员发现一种蛋白质控制DNA可访问性负责细胞的不守规矩的方法。

发现不仅提供了一个更好的理解人类自发的遗传疾病的分子基础称为电荷综合症,它也可能是重要的了解癌症细胞获得迁移的能力,或转移。

“大多数细胞失去分化发育潜力,”乔安娜Wysocka说,博士,发育生物学和化学助理教授系统生物学。“但神经嵴细胞的迁移细胞的例子都可以成为超过100种不同的细胞类型,包括神经元,骨骼和软骨的脸,下巴和牙齿,色素细胞和某些心脏结构。”Wysocka is the senior author of the research, which will be published online Feb. 3 in自然。

Wysocka研究染色质修饰如何影响发展,感兴趣的细胞时,突变蛋白CHD7负责收取综合症。条件的名字是缩写的星座出生缺陷相关影响大约10000名儿童。患有注意力缺陷多动症的儿童颅面畸形的组合;眼睛,耳朵,心脏缺陷;和其他异常。各种症状的不寻常的组合使医生和研究人员推测,问题出现在发展早期神经嵴细胞。

大多数DNA在细胞蛋白质和压实紧裹成所谓的染色质。CHD7属于一个类的蛋白质称为ATP-dependent染色质remodelers,编排动作的DNA包装蛋白质提供对特定基因或限制访问。选择哪些部分的DNA暴露和保持紧密捆绑可以控制细胞的命运。

“这是迷人的,我因为不知道旁边染色质调节神经嵴细胞,由自然、多功能”Wysocka说,他也是斯坦福大学癌症中心的一员。“然而,CHD7参与表明这个染色质重塑是一个关键组成部分的适当迁移和专业化神经嵴。”

在发展早期神经嵴形式(人类,在三到五周的妊娠)当胚胎细胞的一部分将成为向内折叠成管,将成为脑和脊髓。神经嵴细胞形成的缝管和快速迁移形成骨骼和整个身体软骨的脸;周围神经系统的神经元和神经胶质。心脏结构;肠道的一部分;和许多其他发展中有机体的重要组成部分。

前腿亚太区博士,博士后学者Wysocka的实验室和研究的第一作者,诱导人类胚胎干细胞成为像什么功能性神经嵴细胞在实验室。这些细胞可能成为神经元和其他许多来源于神经嵴细胞类型。当研究人员镇压CHD7表达,他们看到更少的神经嵴细胞形成和迁移的表面。

明显的伦理原因,研究人员无法研究人类胚胎的调整CHD7水平的影响。因为出现问题所以在发展早期,Wysocka和她的同事们变成了青蛙胚胎试验CHD7活动如何影响神经嵴细胞在活的动物。不像老鼠,青蛙胚胎发展之外的身体,可以很容易地监控。研究人员发现,阻断CHD7青蛙胚胎表达或其活动干扰神经嵴细胞的迁移能力在发展。更重要的是,合成蝌蚪也表现出许多人类的主要临床特征的综合征。

“这给了我们信心,我们在正确的轨道上,”Wysocka说。“很明显,CHD7需要重新编程和神经嵴细胞的迁移,这是当一个预测在染色质的组织将发生重大变化。”

进一步的研究表明,CHD7与另一个叫做PBAF的蛋白质结合区域相关的DNA,但远,基因在神经嵴细胞专业化和迁移。这些所谓的远端DNA元素控制的基因的表达。说:“这是一个长途关系Wysocka。

发现不仅可以导致CHD7负责综合症所扮演的角色有了新的认识,这也表明CHD7 PBAF可能参与重组和其他类型的细胞迁移,比如癌症细胞。两个基因控制CHD7 PBAF——扭曲和蛞蝓——已经与许多人类癌症转移。

“如果我们可以通过减少导致蝌蚪电荷综合症CHD7双重的水平,“Wysocka说,“有可能增加癌症CHD7水平将明显提高转移计划。有趣的是,CHD7重复最近与小细胞肺癌有关,最高度的转移性和侵略性的癌症类型。”