2009-05-28

幹細胞在受損肺部活化=面臨癌症?

Activated stem cells in damaged lungs could be first step toward cancer
http://www.physorg.com/news162566154.html

May 26th, 2009

根據一個美、英研究團隊表示,在老鼠肺部某處嚴重傷害後,進而產生反應的幹細胞,也許是某一種迅速分裂細胞的來源,那會導致肺癌。

"具化學抗性的局部組織幹細胞出現在肺中,那只在嚴重損害後活化," Duke 大學醫學中心醫學與細胞生物學教授,Barry R. Stripp, Ph.D. 表示。"香菸的煙霧當中包含許多有毒化學物質,而吸菸是我們預期會刺激這些幹細胞的因素之一。我們的發現證明,在嚴重傷害下所產生的修補反應會導致大量增殖的細胞,那源自這些罕見的幹細胞。"

Stripp 表示這項發現可能與肺癌在慢性疾病患者中逐漸增加的發生率相關,尤其是那些吸菸者。這些發現發表在 PNAS 5/24 這週的線上版。

"在建設性的這一邊,我認為在這種疾病脈絡(context)中,若我們能了解那些路徑調控肺幹細胞活性,接著以藥理學來針對這些,或有可能改善肺部功能," 來自英國 Cambridge Research Institute 之 Cancer Research 的第一作者 Adam Giangreco, Ph.D. 表示。"然而,就肺癌敏感性而論,我們的觀察顯示,損害之後,幹細胞活化導致無性的(clonal)擴張,(在額外突變的脈絡中)那能促使來自已活化幹細胞之癌症或癌前病變(lesions)的發展。"

這些科學家使用一種嵌合(chimeric)老鼠模型,一部份是野生型,一部份具有被綠色螢光蛋白標記的細胞(GFP),故不同族群、複製中的肺部細胞行為,能以高解析度成像方法來評估。藉由理解 GFP 陽性與 GFP 陰性細胞的混合範圍,研究者能證明,大量前驅細胞族群,那通常維持在肺部上皮層中,能以一種強烈的化學物質,萘(naphthalene,NAP),迅速地掃除。接著,這種罕見的增殖細胞(proliferative cells)變得活躍,接著長成大型斑塊(patches)。

在 Duke 與 Cancer Research UK 的的研究者使用一種獨特的全肺成像方法來檢查與確認幹細胞在老鼠肺部組織中的位置,並測定它們在健康與受損老鼠肺部中扮演的角色。

他們發現,雖然幹細胞似乎不會涉及健康或溫和受損肺部的正常維護,不過它們卻在修補嚴重受損肺部中扮演著一種極其重要的角色。

即便這種修補機制對於恢復肺部功能很重要,但那會付出相當代價。這種罕見細胞或其後裔若突變,將導致許多同一細胞的無性繁殖斑塊(clonal patches)。在這些細胞中的任一個若出現續發性突變(secondary mutations),也許為不受控管的細胞生長與腫瘤發展提供所需訊號。

"這項研究提供一種似乎是可信的機制來說明這類我們先前所不明白的事件," Stripp 說。

※ 相關報導。

* Stem cells are dispensable for lung homeostasis but restore airways after injury
http://www.pnas.org/content/106/23/9286.abstract
Adam Giangreco, Esther N. Arwert, Ian R. Rosewell, Joshua Snyder, Fiona M. Watt and Barry R. Stripp
PNAS June 9, 2009 vol. 106 no. 23 9286-9291
doi: 10.1073/pnas.0900668106


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