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Cell子刊解读干细胞、衰老与癌症

来源:    作者:    时间:2014-07-23    点击: 次   

     生物体的健康有赖于良好的维护系统:器官的正常运作以及环境暴露都可造成组织损伤,需要不断地进行损伤修复。尽管已知器官中的细胞起着关键的作用,且当修复失败时生物体会更快速地衰老,这一过程仍未被透彻了解。现在,来自西班牙国立癌症研究中心(CNIO)的研究人员,发现了构成组织维持机制的其中一个关键基因。研究结果发表在《Cell Reports》杂志上。

    尽管众所周知衰老、干细胞和癌症相互关联,但却没有人确切地了解其机制。作者们认为,新研究为解答这一谜题又添加了一块拼图。通过鉴别关键的调控基因来理解这一关系,我们可以从不同的,或许更加统一的视角,来认识对健康具有巨大影响的这三个方面。

    新研究将焦点放在了Sox4基因上。在胚胎发育过程中Sox4基因表达,可促成胰腺、骨骼、心脏发育以及淋巴细胞分化。此外,Sox4基因也以一种非常有限的方式活化表达于成年生物体中,其主要局限于一些干细胞。
    当Sox4功能失常时它会成为癌基因。几乎所有的癌症中都有过量的Sox4,其促进了细胞增殖,减少了程序性细胞死亡(凋亡)。并且众所周知,Sox4还在转移中起作用。
Sox4只表达于成年生物体的某些细胞中,且当Sox4表达过量时其支持了癌症形成。这些事实表明,Sox4是一个强大的基因,如果丧失正确的调控,其会造成重要的后果。因此,这一CNIO研究小组希望能够更深入地了解Sox4在成年生物体中的作用。
    这并不是一项简单的任务。因为除去Sox4会导致小鼠出生前死亡。由此,作者们构建出了一种相比正常表达较低水平Sox4的小鼠品系。这些动物能够生存下来且具有生育能力,但它们有几个特点:个体小于正常,更早衰老且不会罹患癌症。相比之下,它们形成了其他年龄相关的疾病。
    根据研究人员所说,这些表达较少Sox4的小鼠过早丧失了组织稳态,端粒较短,因此,它们的衰老加速,出现了一些与衰老相关的病状,且具有抗癌能力。例如,Sox4缺陷小鼠少有骨骼再生,存在骨质疏松,表明这一基因对骨组织维持机制极为重要。
    作者们希望能够专门调查,干细胞是否是降低Sox4水平所造成的这些后果中关键的作用因子。为此,他们构建出了毛囊干细胞中Sox4基因完全失活的小鼠;毛囊干细胞主要负责表皮的再生。他们发现,在这些小鼠中皮肤修复机制无法发挥作用,皮肤过早衰老,且小鼠没有形成皮肤癌。
    为什么这些动物不太可能罹患癌症?这一谜题尚有待解答。一种可能的解释是,缺失Sox4的干细胞活性降低,其不仅减慢了组织再生的速度,也是一种抑癌机制。
    论文的共同作者Maria Blasco说:“这意味着癌症的起源与再生错误相关,如果再生减少,癌症也会减少。消极的一面是,更新减少也意味着衰老加剧。这是一个复杂的平衡,我们只能通过更多的研究来理解它。” (来源:生物通)

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