鼠标齿为组织再生提供了新的洞察力
![The 'cervical loop', the zone at the back of the mouse incisor where dental stem cells live and generate new tooth tissue. Klein and his lab caused cells to randomly produce different-colored fluorescent proteins to make it easier to tell neighboring cells apart as the researchers tracked the process of regeneration under the microscope. Credit: Klein Lab / UCSF 鼠标齿为组织再生提供了新的洞察力](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/mouseteethpr.png)
研究人员希望有一天使用干细胞治愈烧伤,贴片受损的心脏组织,甚至从划痕中生长肾脏和其他可移植器官。这种梦想每年更接近现实,但干细胞研究人员的持久谜题是这些非凡的细胞是如何知道它们在数量中扩展并转化成成熟的成熟细胞的时间,以便更新受伤或老化组织。
这个至关重要的决策过程的答案可能在于一个最引人注目的机构:前线牙的鼠标。
不断生长的门牙是所有啮齿动物的特征,它们依靠这些锋利的、凿子状的牙来挖洞、自卫以及咀嚼食物。在下颚内部,老鼠的门牙看起来更像海象的獠牙或剑齿虎的牙齿,只有锋利的尖端从口腔前部的牙龈露出来。
由于牙齿的前面地下来,一个游泳池干细胞钳口内部深深地,在牙齿的非常内部,不断地构建每个门牙的背部,并推动生长的牙齿向前 - 一点就像机械铅笔的引线一样。
“随着年龄的增长,我们的牙齿开始磨损,在自然界中,一旦你的牙齿没有了,你就会死亡。因此,老鼠和许多其他动物——从大象到一些灵长类动物——可以持续长出它们的牙齿,”加州大学旧金山分校的Ophir Klein医学博士说,他是加州大学旧金山分校牙科学院和医学院的口腔面部科学教授。ob体育开户网址“我们实验室的目标是学习让老鼠门牙持续生长的规则,以帮助我们将来在实验室里长出牙齿,同时也帮助我们确定一般原则,使我们能够理解牙齿生长的过程。组织更广泛更新。“
在2017年4月27日在线发布的新研究中,细胞干细胞,Jimmy Hu,博士学位,博士学位,博士学位,在Klein实验室中的博士后研究员发现,来自周围组织的信号负责触发这些牙干细胞为了留下正常的休眠状态,跳上生长齿的传送带,并开始转化为成熟的牙齿组织的过程。
“我们通常会想到茎细胞对化学信号做出反应,开始增殖和分化,但这里有一个令人兴奋的相互作用,在物理环境和细胞之间,可以促使它们满足生长的牙齿的要求,”胡说。
胡和他的同事在他们的研究中,发现整合蛋白,蛋白质,坐在细胞膜和细胞的内部骨架与更大的蛋白质支架周围组织,引发新描述信号级联中的干细胞,使他们开始迅速增加,这一过程被称为“扩散”。
作者说,目前尚不清楚,究竟是什么对外信号负责将干细胞引发到增殖,但是他们提出了细胞可以检测到它们已经进入牙齿背面需要积极产生更多细胞的区域基于局部组织刚度的变化或拉动和推动细胞的物理力。
“我们的数据清楚地表明,当干细胞进入它们指定的增殖空间时,它们会增加整合素的产量。这些整合素允许细胞与细胞外分子相互作用,并在最终产生大量成熟的牙齿细胞之前被触发数量膨胀,”Hu说。
研究人员的额外兴趣是整联蛋白和yap - 涉及新发现的整合素触发的信号级联的分子之一 - 以前涉及某些类型肿瘤的生长,这被认为分享一些特征的干细胞生物学。这一发现为癌症研究人员之间的相互作用之间的越来越感到了一种越来越多的证据癌细胞而周围的组织可能是触发肿瘤生长的关键步骤。
克莱因说:“整合素和YAP在癌症中曾有牵连,但我们的工作是在一个器官中连接这两者,而不是在培养皿中。”“如果让我们学会在实验室中生长新组织的同样见解,也能导致更好的治疗方法,以防止患者体内肿瘤的生长,这不是很好吗?”
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