控制皮肤再生和皮肤癌的新线索
器官如何“知道”何时停止生长?这个答案可能在再生医学中有用,也可能在癌症中有用——在癌症中,这些“停止生长”的信号要么没有发出,要么没有人注意到。波士顿儿童医院干细胞项目的研究人员现在发现了一种基因活动调节器,它可以告诉表皮干细胞什么时候该长更多的皮肤,以及一种“人群控制”分子,它可以感知细胞拥挤并阻止生长。
这项在小鼠和人类癌细胞上的工作,尤其为癌症的新治疗策略提供了线索鳞状细胞癌这是第二大常见皮肤癌,表皮细胞生长不正常。它还可以帮助皮肤移植和治疗烧伤患者。
研究结果发表在细胞他强调了癌症和再生密切相关的观点。“我们已经发现了一个分子开关,它告诉你的皮肤是继续生长还是停止生长,”Fernando Camargo博士说,他是这项研究的高级研究员,也是儿童干细胞项目的首席研究员。Camargo和他的同事们操纵了一种叫做Yap1的分子,通过触发一种叫做Hippo的途径(因为肿瘤的巨大体积而得名)来导致巨大的肿瘤生长。当它们抑制小鼠体内的Yap1功能时,它们的表皮皮肤干细胞无法扩张,皮肤变得薄而脆弱。
反之亦然。“你的干细胞中Yap1越多,你的皮肤就会长得越厚,”卡马戈说,他也是哈佛干细胞研究所的成员。
然而,研究人员发现,激活Yap1也会导致小鼠产生鳞状细胞癌样肿瘤。
他们进一步表明,Yap1被一种已知的生物灭活肿瘤抑制基因称为α -连环蛋白,它与Yap1结合并将其保持在细胞核外。小鼠和人类的鳞状细胞癌具有α -连环蛋白突变的细胞,Yap1返回细胞核并再次变得活跃。
Alpha连环蛋白在许多类型的上皮癌中都是沉默的皮肤癌Camargo说。“当α -连环蛋白缺失或发生突变时,细胞会过度生长,但直到现在还不清楚其中的原因。我们的研究表明,Yap 1的过度激活可能是导致这些癌症的原因。”
众所周知,α -连环蛋白能够感知其直接环境中的细胞密度,甚至可能是它们的类型。Camargo的团队揭示了信息是如何被使用的:当细胞排列得太紧时,α -连环蛋白会抑制Yap1——这是环境提示(细胞密度)和器官大小的分子调节器之间的第一个直接联系。到目前为止,人们还不知道是什么使器官保持在特定的大小。
通过Yap1, -连环蛋白告诉表皮干细胞是增殖还是不增殖,取决于组织的需要,”Camargo解释说。
现在已知皮肤生长的“开关”,控制它可以提供在需要时生长皮肤细胞的方法,或者相反,阻止癌细胞生长。Camargo的团队正在进行筛选试验,寻找模仿Yap1的小分子,以诱导伤口部位的皮肤再生,或抑制Yap1治疗皮肤肿瘤。该团队还在寻找其他可能与Yap1相互作用的分子。
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