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基因如何激活干细胞以对抗感染
来源 : 科学之家   发布时间 : 2015-01-19 12:26
图片说明:加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员发现Scalloped(如上图所示)和Yorkie基因在激活祖干细胞对抗感染中起到重要作用。图片来源:Dr. Julian Martinez-Agosto Lab/UCLA
 
在一项由加州大学洛杉矶分校(UCLA)再生医学和干细胞伊莱和伊迪特-布罗德中心(Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research)成员Julian Martinez-Agosto博士主持的研究中,加州大学洛杉矶分校的科学家发现,以前已知与免疫系统无关的两个基因,在祖干细胞如何被激活以抗感染过程中,发挥着至关重要的作用。
 
这个发现为我们更好地了解祖细胞在免疫系统反应中的作用奠定了基础,并且可以促进发展更有效的治疗各种疾病的方法。
 
这项研究为期两年,发表在Current Biology杂志上。
 
祖细胞是干细胞与血液系统、组织、器官中完全分化的细胞之间的联系。这种成熟的过程被称为分化,部分取决于祖细胞起源的原始环境(称为微环境)。这些祖细胞有很多保持静止状态或“待命模式”(standby mode),并准备分化以响应不同的免疫刺激,如应激、感染或疾病。
 
本研究的第一作者Martinez-Agosto实验室的博士后Gabriel Ferguson,基于实验室的以往研究发现,即利用果蝇Drosophila的血液系统,祖细胞必须在接收到一组特定的信号后才能激活分化成可以对抗损伤的细胞。Ferguson专注于以前在干细胞中而不是血液系统中发现的两个基因,名为Yorkie和Scalloped,发现它们在一种新特性的细胞类型(世系指定细胞)中是必需的。这些细胞本质是一个开关,向祖细胞发送所需信号。
 
研究人员还进一步发现,当祖细胞没有接收到所需的信号时,果蝇就不会产生抗感染所需的成熟细胞。这表明血液系统对抗外界感染以及其他病原体的能力与这种新型细胞所发送的信号直接相关。
 
人类遗传学副教授Martinez-Agosto说:“本研究的美妙之处在于,我们现在有了一个系统可以研究信号细胞如何使用这两个基因(Yorkie和Scalloped)来指挥产生特定细胞,这两个基因之前从未被证明在血液中存在。它最终可以帮助我们回答这个问题,我们的身体如何知道怎样可以产生抗感染的特定细胞类型。”
 
研究人员说,他们希望未来的研究将不仅限于果蝇Drosophila,还应拓展到哺乳动物模型中来研究这些基因。他们还希望该系统将被研究人员用来研究Yorkie 和Scalloped基因在不同的微环境中的作用。
 
Ferguson说:“在生物化学水平上,果蝇Drosophila、小鼠和人类之间的分子机制有许多共性。本研究可促进我们对微环境如何调节祖细胞或干细胞分化和发展的共识。”
 
Martinez-Agosto指出:“研究这些基因的功能及它们对免疫应答的影响,对加速新靶向疗法的发展具有很大的潜力。”(科学之家,译审:JY Chen)


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