牛津大學(xué)開展的一項(xiàng)新研究使用扁平蠕蟲來研究遷移干細(xì)胞在癌癥中的作用。來自動物學(xué)系的Aboobaker實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用了充滿干細(xì)胞的蠕蟲種類。這種蠕蟲，也稱為渦蟲，因其能夠反復(fù)再生所有組織和器官而聞名。這個(gè)過程需要干細(xì)胞不斷分裂以產(chǎn)生所有新細(xì)胞。

細(xì)胞遷移 - 或細(xì)胞從身體的一部分移動到另一部分 - 是我們體內(nèi)細(xì)胞的關(guān)鍵功能。不斷需要新的干細(xì)胞來維持組織和器官的功能，并且預(yù)計(jì)它們會遷移到需要它們的地方。然而，這些運(yùn)動的控制可能會失敗，當(dāng)這些細(xì)胞遷移到它們不應(yīng)該存在的地方時(shí)，就會形成癌癥。

通過了解干細(xì)胞如何被編程移動，激活它們以及它們?nèi)绾巫裱_的路徑，研究人員可能能夠設(shè)計(jì)新的癌癥治療方法。

“我們已經(jīng)知道這些蠕蟲干細(xì)胞與我們自己的干細(xì)胞有很多共同點(diǎn)，但我們對它們?nèi)绾芜w移以及這個(gè)過程是否與我們的細(xì)胞如何遷移無關(guān)，”該研究的第一作者Prasad Abnave博士說。 ，發(fā)表在發(fā)展中。

“我們想確定相同的機(jī)制是否已經(jīng)進(jìn)化保守，我們希望它們會成為，因?yàn)檫@將成為研究干細(xì)胞遷移各個(gè)方面的優(yōu)秀模型。”

但是，在團(tuán)隊(duì)開始使用蠕蟲之前，他們必須克服一個(gè)小問題。阿齊茲·阿博布克教授說，也許有點(diǎn)違反直覺的是，渦蟲中大量的干細(xì)胞使得研究遷移變得困難。

'為了跟蹤細(xì)胞的移動，你需要為它們創(chuàng)建一個(gè)移動的區(qū)域，這樣你就可以確定它們移動的方向和速度，但是如果你感興趣的細(xì)胞已經(jīng)到處都很難了做。'

幸運(yùn)的是，該團(tuán)隊(duì)能夠利用100多年的前期工作。在一個(gè)使用X射線殺死渦蟲干細(xì)胞的特定實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)如果蠕蟲的一部分被保持在鉛屏蔽下，動物在治療中存活，因?yàn)?ldquo;可能是鉛屏蔽下的干細(xì)胞遷移到其余部分這一切都很好。' 阿布納夫說。

在牛津大學(xué)腫瘤學(xué)系Mark Hill博士的幫助下，該小組能夠設(shè)計(jì)出一種裝置，使他們能夠使用X射線留下一條細(xì)長的干細(xì)胞。然后可以觀察這些細(xì)胞，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^生物體的其余部分遷移到原始干細(xì)胞被殺死的地方。

“這次合作為我們提供了一個(gè)很好的機(jī)會，可以將以前在研究癌細(xì)胞方面獲得的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于涉及整個(gè)生物體細(xì)胞的研究。它將提供一個(gè)有用的工具，以提高我們對干細(xì)胞及其在癌癥中的潛在作用的理解，“馬克說。

“這聽起來很簡單，但設(shè)計(jì)一種裝置和技術(shù)需要花費(fèi)很長時(shí)間才能同時(shí)研究許多蠕蟲。Aboobaker說，這對于研究如何控制遷移以及進(jìn)行可以真正產(chǎn)生可重復(fù)結(jié)果的高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要。

CRUK / MRC放射腫瘤學(xué)和生物學(xué)研究所所長Gillies McKenna教授評論說：“這個(gè)項(xiàng)目就是為什么牛津是一個(gè)如此有益的研究場所的例子。來自不同部門和學(xué)科的人們將他們的專業(yè)知識結(jié)合在一起解決問題既不能單獨(dú)完成，而是共同為基礎(chǔ)生物學(xué)和癌癥揭示新的亮點(diǎn)。

通過研究蠕蟲對損傷的反應(yīng)，研究小組發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞非常精確地遷移到受影響的區(qū)域。然而，在沒有受損組織的情況下，細(xì)胞靜止不動并且不遷移。

Using a technique called RNA interference the team were then able to remove the function of regulatory genes already known to be important in cell migration (and to play a role in human cancers) and found that they were all also required for migration of planarians stem cells. These genes included proteins known as transcription factors that are important because they act as ON/OFF switches for hundreds of other genes.

“這是一個(gè)非常令人滿意的結(jié)果，因?yàn)樗C實(shí)了我們懷疑我們的簡單蠕蟲對于理解干細(xì)胞遷移非常有用，現(xiàn)在我們已經(jīng)證明了我們可以強(qiáng)烈關(guān)注控制或與細(xì)胞遷移相互作用并具有真實(shí)性的新機(jī)制的系統(tǒng)。我們發(fā)現(xiàn)對移植細(xì)胞的期望也是如此。“Abnave說道。我們的蠕蟲的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們易于使用，我們可以快速進(jìn)步。”

接下來，該團(tuán)隊(duì)希望利用他們開發(fā)的系統(tǒng)尋找控制干細(xì)胞遷移的新基因。