科学家发现了抑制组织生长的基因

美国西北大学对涡虫的研究结果可能会对新的组织工程方法产生影响。

planarian flatworm是一种简单的动物,它有一种强大且极不寻常的能力:它可以从几乎所有可以想象到的伤害中再生,包括斩首。这些微小的蠕虫可以再生任何缺失的细胞或组织——肌肉、神经元、表皮、眼睛,甚至一个新的大脑。

自19世纪后期以来,科学家们对这些蠕虫进行了研究,以更好地理解自然再生和修复的基本原理,这些信息可以为组织愈合和癌症提供洞见。一个未知的机制是,像这样的生物体如何在再生过程中控制组织的比例比例。

现在,美国西北大学的两名分子生物学家发现了一种基因信号通路的开端,这种通路可以抑制动物的生长。这一重要的过程确保了这些高度再生的动物的适当数量的组织生长。

领导这项研究的克里斯蒂安·彼得森(Christian Petersen)说:“这些蠕虫在进化过程中基本上发现了一种自然形式的再生医学。”“Planarians可以再生他们的整个生命,但他们如何限制他们的成长?我们的发现将提高对完美组织修复的分子组成和组织原理的理解。”

这些发现最终可能会对促进人类自然修复机制的新型组织工程方法或策略产生重要影响。

彼得森是西北大学温伯格文理学院分子生物科学副教授。他和彼得森实验室的研究生埃里克·g·沙德(Erik G. Schad)进行了这项研究。

研究结果发表在1月20日的《当代生物学》杂志上。Petersen为通讯作者,Schad为论文第一作者。

研究人员发现了一种限制再生的控制系统,以及一种解释干细胞如何影响生长的新机制。具体来说,彼得森和沙德发现了一种名为mob4的基因会抑制动物的组织生长。当研究人员在实验中抑制该基因时,这只动物长到正常大小的两倍。

他们发现,这种基因以一种相当惊人的方式工作:通过阻止干细胞的后代产生一种叫做Wnt的生长因子,这种生长因子是一种从细胞中释放出来的蛋白质,用于远距离交流。已知Wnt信号通路在癌细胞再生中起作用。

Planarians 2至20毫米大小,有一个复杂的解剖与大约100万个细胞。它们生活在世界各地的淡水池塘和溪流中。这种蠕虫的基因组已经排序,它的基本生物学特征也很清楚,这使得涡虫很受科学家的欢迎。

彼得森也是西北大学罗伯特·h·卢里综合癌症中心的成员。

这项研究得到了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)和美国西北大学(Northwestern University)国家科学基金会-西蒙斯基金会定量生物学中心(National Science Foundation- simons Foundation Center for Quantitative Biology)的支持。

这篇论文的题目是“STRIPAK限制WNT信号中心的干细胞分化以控制Planarian轴的缩放”。

主题:医学、研究、温伯格文理学院

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.northwestern.edu/stories/2020/01/scientists-identify-gene-that-puts-brakes-on-tissue-growth/

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