Cell：科学家鉴别出制造早期干细胞的信号机制

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2016-01-21 生物谷
; V2 ~% L- F$ F# h% c7 j干细胞可以作为万能工人在我们机体中发挥作用，修复损伤组织并且更新新生组织，科学家们通过研究揭示了成年人机体中干细胞如何发挥作用，但他们却并不清楚这些干细胞最早从哪里来；刊登于Cell上的一项研究报告中，来自洛克斐勒大学的研究者通过研究就鉴别出了一种新型机制，该机制可以指导细胞在发育期间转变成为干细胞，该研究或帮助解释细胞间如何通过交流来介导上述过程，对于开发新型皮肤癌疗法或带来一定帮助。
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研究人员Elaine Fuchs表示，当我们越来越多地揭示成体干细胞的特征时，实际上我们并不清楚它们来自哪里，如今我们在皮肤中发现，一旦单层表皮胚胎中的细胞开始分裂形成胚胎毛芽（embryonic hair bud），毛囊中的前体干细胞就会被确定。干细胞簇可以接收来自其它附近细胞的信号从而指导其停留在干细胞状态或分化成为特殊类型的细胞，而这些具有指导意义的细胞团体就被称之为“干细胞生境”，其可以维持成体干细胞群体的数量，然而研究者并不清楚这些生境细胞的产生机制。6 m# @) f! T3 q  U! z" S
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文章第一作者Tamara Ouspenskaia说道，成体干细胞依赖于生境来被指导最终转变成为干细胞，同时也帮助控制干细胞群体的尺寸，但目前的问题是，是否生境可以召集其它细胞来转变成为干细胞，或者说还存在其它途径？通过对小鼠的毛囊进行研究（毛囊中包含有活性干细胞），研究人员调查了毛囊形成期间细胞分裂的情况，毛囊首先以一种小芽的基层开始发育，进而随后产生多层组织，通过对基层细胞进行标记并且追踪其发育后代，研究者就发现，每进行一次细胞分裂，其中一个子代细胞就会留在原地不动，而其它细胞就会迁移到其它层面去；后期研究者发现这些“迁移者”就会变成干细胞。: X8 w! C4 h* y( h4 g4 O+ w
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而这些细胞如何转变成为其应当变成的细胞类型，比如干细胞或皮肤细胞，研究者表示，这依赖于一系列因子，包括来自其它细胞的分子信号，这些信号可以帮助细胞开启或关闭特殊基因，研究者还发现，两个不同子代细胞间的信号活性是不相同的，而且迁移的子代细胞最后迁移的环境中包含有较低水平的WNT信号，该信号对于胚胎发育非常关键，相比较而言，WNT信号在子代细胞停留的环境中水平较高，而WNT的水平也会影响到细胞对其它信号的反应，比如SHH信号（音猬因子）等。
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研究者指出，这些细胞必须离开“家”，而且也必须离开高水平WNT信号的环境，这样才能够转变成为干细胞；他们发现，来自高水平WNT信号的SHH信号可以帮助细胞迁移；因此为了使得迁移细胞转变成为干细胞，其就需要接收来自子代细胞的SHH信号。WNT信号和SHH信号之间的对抗就可以帮助控制胚胎发育期间干细胞产生的数量。
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5 ^% x5 X8 _3 y3 H: ]研究者新鉴别出的交联信号或可帮助揭示为何两种信号会对皮肤癌患者带来严重的影响，而相关的研究也为后期进行更深层次的研究来阐明肿瘤增殖和正常干细胞之间的关联提供帮助。