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《Cell》神经元诱导干细胞重生

干细胞,能演变为多种特定的组织,并越来越多地用于临床应用,如替代骨或软骨。癌组织中也有干细胞,参与癌症的发展和转移。神经是调节干细胞生理和再生过程的基础。然而,对于再生组织和癌症中干细胞与神经元之间的相互作用现在还知之甚少。

组织再生中干细胞类型的比较

由苏黎世大学口腔生物学研究所教授Thimios Mitsiadis领导的一个研究小组现在发表了两项研究,一项研究比较了神经细胞与两种不同的人类干细胞的相互作用,这两种干细胞分别是牙髓干细胞和骨髓干细胞。两者都能分化为骨、软骨和脂肪细胞等多种细胞类型。人骨髓干细胞是从骨骼中分离出来的,是骨再生的来源。拔下来的牙齿是牙髓干细胞的来源,牙髓干细胞是一种很有前途的替代物。

干细胞与神经支配

研究人员利用“芯片类器官”技术,即依靠模仿人体器官和组织基本功能的小型3D芯片装置,证明这两种类型的干细胞都能促进神经元生长。牙髓干细胞比骨髓干细胞产生了更好的结果:它们诱导出了更多的延长神经元,形成密集的神经元网络,并与神经建立密切的联系。

“牙髓干细胞产生特定的分子,这些分子是神经元生长和吸引神经元的基础。因此,干细胞能被丰富的神经支配,”Mitsiadis说。这种延伸网络形成和大量接触表明,牙齿干细胞与面部神经建立了功能性联系。“因此,这些干细胞代表了两种有趣的功能,1再生功能,2使神经均匀地分布在面部组织。”文章的共同作者Pierfrancesco Pagella说。

癌干细胞也能招募神经元

在第二项研究中,研究人员检测了神经与口腔侵袭性肿瘤成釉细胞瘤中的癌干细胞之间的相互作用。他们首先证明成釉细胞瘤具有干细胞特性,并受面部神经元刺激活动。当成釉细胞瘤细胞被分离放置在“芯片类器官”装置中时,它们不仅保留了干细胞的特性,而且吸引了神经并与神经建立了联系。

“看来神经是肿瘤干细胞生存和行使功能的基础,”Pagella解释说。“这些结果为癌症治疗创造了新可能——用药物改变神经元和癌症干细胞之间的通讯。我们希望为癌症的有效治疗开辟长远的道路。”Mitsiadis补充说。“先进的分子和成像工具以及芯片类器官技术的结合,为揭示神经元的隐藏功能及其在健康和病理条件下与各种干细胞类型的相互作用提供了有利的条件。”

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