科学家们发现了一种新型 干细胞,这种干细胞可以形成脊柱,并有助于驱动乳腺肿瘤和其他癌症向脊柱的频繁 转移。
某些癌症,包括乳腺癌、前列腺癌和肺癌,优先扩散到 脊柱,但原因尚不清楚。 1940年代的一种理论提出,咳嗽等剧烈活动会暂时逆转血液流动,并将癌细胞震入脊柱附近,在那里形成新的肿瘤。
“这种观点仍然是医学院教授的经典教条,”纽约市威尔康奈尔医学院的病理学家、最新研究的合著者马修·格林布拉特说。格林布拉特和他的团队的研究结果,“我认为,颠覆了这个非常古老的范例,”他说。
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这项研究于9月13日发表在《自然》杂志上。
脊柱的生长
脊柱是脊椎动物独有的,脊椎骨不携带通常被认为是骨骼特征的某些蛋白质。这些特征使格林布拉特和他的同事们怀疑它们的形成机制与其他骨骼不同。
格林布拉特实验室的科学家们在小鼠身上工作,从脊椎骨和所谓的长骨(如腿部的股骨)中分离出干细胞。他们发现,来自这两个位置的干细胞表达明显不同的基因组。科学家们将椎骨细胞插入小鼠的肌肉中,并观察到这些细胞产生的后代让人联想到脊柱中发现的细胞范围。这一发现和其他证据使他们得出结论,他们发现了椎骨骨骼干细胞,或vSSCs。
骨生物学家、休斯顿德克萨斯大学健康科学中心的Noriaki Ono表示,格林布拉特和他的同事“清晰而优美地展示了”vSSCs和长骨干细胞“非常非常不同”,他为这项研究提供了小鼠,但没有以其他方式参与其中。
休斯顿贝勒医学院的癌症生物学家张翔说:“到目前为止,许多科学家‘基本上都将所有骨骼视为相同的器官’。” “这项研究将我们的理解提升到一个新的水平。”
不良角色
作者的发现让他们想知道,这种新型干细胞是否可以解释癌症转移中一些无法解释的模式。该团队专注于一种名为MFGE8的蛋白质,该蛋白质由椎骨干细胞分泌。在小鼠实验中,删除该蛋白质的基因将癌细胞扩散到动物脊柱的机会减少了约三分之二。
研究人员从接受脊柱手术的人身上分离出vSSCs,发现分泌MFGE8的人类vSSCs比不分泌该蛋白质的vSSCs更可能与癌细胞相互作用。 Ono说,一种蛋白质可能无法解释整个现象,但它似乎是一个重要的组成部分。
这项研究的意义可能超出癌症范畴。例如,脊柱融合术——连接两个或多个椎骨以缓解脊柱侧弯和关节炎等疾病引起的疼痛的手术——常常因尚未确定的原因而失败,纽约市特种外科医院的脊柱外科医生、该研究的合著者Sravisht Iyer说。他希望对vSSCs的进一步研究将提高这些手术的成功率。
本文经许可转载,并于2023年9月13日首次发表。