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解码细胞命运:确定干细胞转换的关键机制

本站发布时间:2023-12-09 15:21:27

Stemcell可以分化以替换死亡和受损的细胞但是,MC细胞是如何决定在给定的条件下出现哪种类型的细胞的?通过对类器官的测试,KyoungKooat IMBA和基础科学研究所的小组确定了Daam1的一个重要作用,即在测试中转换为酵母的发展这一发现发表在11月24日的《科学进展》杂志上,为癌症研究打开了新的视角

在某些方面,我们的身体就像汽车一样——为了保持功能,它们需要定期检查和配对在人体的情况下,任何受损或需要更换的细胞都会恢复功能这种替换发生在干组织残留的干细胞上与可以在体内形成酵母类型的苔藓干细胞不同,成年干细胞通常形成在其所属问题中发现的细胞类型但是,现在如何发布特定的干细胞——要转移到哪种细胞类型?GabrieleLozza,KyoungKooatIMBA的博士后研究员,现任韩国基础科学研究所基因组工程中心主任,决定使用肠道细胞来研究这个问题

肠道——一种恒定的现场施工

Colozza解释道:“在尿测试中,细胞暴露在极端条件下。”机械耳和耳,还有消化酶和各种pH值都会影响细胞肠内,肠粘膜中的干细胞分化为新的肠细胞“受损的细胞需要替换,但干细胞更新和分化为其他细胞类型之间存在着微妙的平衡:不受控制的干细胞增殖可能导致肿瘤形成;另一方面,如果许多系统细胞分化,问题将由干细胞复制并最终能够自我更新。”

这种平衡是通过信号路径和反馈来实现的,这允许细胞相互通信一条重要的路径被称为WntWnt路径在胚胎发育中的作用是众所周知的,如果不加以控制,任何有效的Wnt路径都可能导致过度的细胞分裂和肿瘤的形成

已识别分子伴侣

我们都知道,最激动人心的是Rnf43,它最初是由Bon KyoungKoo识别的在这项研究之前,已知Rnf43靶向Wntreceptor Frizzle并标记其进行降解“我们想知道Rnf43是如何工作的,以及如何控制Rnf43并帮助它调节Wnts信号。”从早期的研究中,科学家们发现Rnf43的监测不足以破坏位于质膜中的Wnts受体Frizzled“在我们的项目中,我们使用生化分析来确定哪些蛋白质与Rnf43相互作用。”

了解Daam1如何调节Rnf43并影响Colozzaturndpointest和类器官中的麻醉组织Colozza补充道:“我们发现,Daam1是Rnf43激活所必需的,而Rnf43则是调节Wntsignaling所必需的。因此,进一步的研究表明,Rnf43需要Daam1将Wntreceptor Frizzled连接到被称为树状体的囊泡中。从内体开始,Frizzled被连接到溶酶体,溶酶体被降解,抑制Wntsignalling。”

肠有机质是生长在成人测试干细胞中的三维细胞培养物,使研究人员能够对测试粘膜进行显微镜检查对于Colozza,类器官有机会了解Rnf43和Daam1如何影响肠道中干细胞更新和分化的数据平衡“我们发现,当我们敲除Rnf43或Daam1时,理论上的肿瘤会生长成类似肿瘤的结构。这种生长更像是类器官骨架,即使我们去掉了它们实际上依赖的生长因子,比如R。”

切换下一个单元格信息

当Lozza在小鼠组织中深入研究时,会再次引发意外“当nRF43缺失时,检测结果会增加肿瘤——这是意料之中的。但当DAAM1缺失时,肿瘤却没有增长。我们对以下重大差异感到困惑:斑蝥是如何在相同的通路中发挥作用的,这种通路在类器官中的行为相似,从而导致这种差异?”

Colozza仔细观察了肠道,发现肠道中的Rnf43充满了特定类型的乳头状细胞另一方面,肠道松弛Daam1不含有额外的Paneth细胞Paneth细胞是一组完整的刺激细胞分裂的因素,如Wnt“需要DAAM1才能有效地形成窗格细胞。当DAAM1激活时,干细胞会分化为窗格细胞。如果DAAM1不激活,干细胞就会分化为其他细胞类型。”

肿瘤不生长

卵磷脂结果和Paneth细胞性别之间的这种联系说明了肠道和类器官之间令人困惑的差异“在类器官培养中,我们的科学家提供了大量的生长因子,因此Rnf43和Daam1都不会像类器官一样进入肿瘤。但在测试中,没有多少科学家提供生长因子。相反,Paneth细胞提供了大量因子,如Wnt,并为干细胞的生存创造了良好的条件。当Daam1不接触驱动细胞进入Paneth细胞-stemcellsw时,当Paneth细胞重新启动时我不会分开但当某些细胞——如肠道松弛的Rnf43——恢复正常时,过多的生长因子可能会导致肿瘤的形成“.

Colozza及其同事的研究首次从遗传学角度证明,Daam1,一种非经典Wnt途径的成员,对指定Paneth细胞很重要,并直接参与其关键分泌细胞的发育。这些结果揭示了细胞生态位的重要性。””


来源:

Materials provided by
IMBA- Institute of Molecular Biotechnology of the Austrian Academy of Sciences.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Gabriele Colozza, Heetak Lee, Alessandra Merenda, Szu-Hsien Sam Wu, Andrea Català-Bordes, Tomasz W. Radaszkiewicz, Ingrid Jordens, Ji-Hyun Lee, Aileen-Diane Bamford, Fiona Farnhammer, Teck Yew Low, Madelon M. Maurice, Vítězslav Bryja, Jihoon Kim, Bon-Kyoung Koo.
    Intestinal Paneth cell differentiation relies on asymmetric regulation of Wnt signaling by Daam1/2. Science Advances, 2023; 9 (47) DOI: 10.1126/sciadv.adh9673

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