Virkelig? Små menneskelige maver dyrket i laboratoriet

Det er rapporteret i denne uges Nature, at forskere med succes er vokset miniature maver i laboratoriet fra menneskelige stamceller, vejlede dem gennem udviklingsstadier set i et foster. Klumperne af levende væv, som er ikke større end en sesamfrø, har en kirtel struktur, der ligner humane maver og kan endda harbor tarmbakterier.

Undersøgelsen giver et vindue til, hvordan celler i menneskelige embryoner morph til organer. Forskere siger, at disse “gastriske organoids ‘også kunne bruges til at forstå sygdomme som cancer og teste maven reaktion på lægemidler.

I denne undersøgelse, nøglen til at dreje pluripotente stamceller til maven celler var en pathway af interaktioner, der fungerer som en omskifter mellem vævsvæksten i tarmen og i antrum, en del af mavesækken nær sit udløb til tyndtarmen.

Når stamcellerne var omkring tre dage gammel, tilføjede forskere en cocktail af proteiner, herunder Noggin, som undertrykker denne vej, og tidsbestemte doser af retinsyre, en forbindelse i vitamin A. Efter ni dage blev cellerne lov til at vokse i et protein bad.

34 dage imidlertid de resulterende organoids var kun nogle få millimeter i diameter og havde ingen blodceller, immunceller, eller evnen til at behandle fødevarer eller udskiller galde, de er bemærkelsesværdigt ligner et virkeligt mave.

forskerne siger, at de kan vokse maven organoids fra både embryonale stamceller og hudceller induceret til pluripotens. Jason Mills, en gastrointestinal patolog ved Washington University School of Medicine i St. Louis, forestiller voksende tusindvis af sådanne organoids, hver fra en anden persons celler, og inficerer dem med et patogen for at studere den rolle, de enkelte genetik.

Wen Pan og kolleger har vist, at CSBF /C10orf99 hæmmer tyktarmskræft cellevækst gennem fremkalde G1 anholdelse som en ny potentiel cytokin.

Cytokiner er som regel små udskilte proteiner med optimal aktivitet ved ganske lave koncentrationer og deres funktioner er afhængige på bindingen af ​​specifikke receptorer. I den foreliggende undersøgelse, at de identificerede en roman potentiel cytokin CSBF /C10orf99 hjælp immunogenomics. CSBF /C10orf99 er en klassisk udskilt protein med en regelmæssig N-terminalt signalpeptid på 24 aminosyrer. SUSD2 er uundværlig for væksthæmmende effekt af CSBF /C10orf99 om tyktarmskræft celler og rekombinant sSUSD2-Fc kan blokere dens funktion. CSBF /C10orf99 viser en klokkeformet aktivitet kurve og dens optimal effekt er omkring 10 ng /ml, hvilket er i overensstemmelse med kendetegnene for cytokiner.

Så vidt vi ved, er dette den første systemisk undersøgelse af CSBF /C10orf99. De udtryksmæssige og funktionelle egenskaber CSBF /C10orf99 angive det kan være en tumor suppressor. Dets gen er placeret på kromosom 10q23.1 ved siden af ​​den genomiske region af tumor suppressor PTEN (10q23.3). Inaktivering af GTS gennem promotor methylering, genmutation, eller tab af heterozygositet er vigtigt for carcinogenese. I humane coloncancer-cellelinjer, kan ekspressionen af ​​CSBF /C10orf99 ikke gendannes af Aza eller kombineret med TSA, hvilket indikerer, at det ikke er reguleret af promotor-methylering. Mekanismen ligger til grund for nedregulering af CSBF /C10orf99 stadig at blive undersøgt yderligere. Mulige roller for genetiske og /eller andre epigenetiske kontrol skal overvejes. Initiativtageren til SUSD2 indeholder ikke-typiske CpG øer, men det kan genoprettes ved Aza eller kombineret med TSA, hvilket indikerer, at promotor methylering manipulerer sit udtryk direkte eller transkriptionsfaktorer, der regulerer dens udtryk er epigenetisk reguleret.

Interessant, højere ekspression af CSBF /C10orf99 og SUSD2 er også blevet påvist i et par coloncancer prøver (7/42 og 4/42), hvilket svarer til den forøgede ekspression af tumor suppressor p16 i mange maligne tumorer. Der er nogle mulige mekanismer til at belyse, hvorfor der opstår p16 overekspression. På den ene side kan delvist tab af p16 funktion på grund af missense-mutationer blive opvejet af forhøjet ekspression som observeret hos nogle tumorprøver. På den anden side, i nærvær af vildtype-p16, andre molekylære begivenheder, såsom over-ekspression af CDC6 og cyclin D1 eller deregulering af Rb i tumorceller og cancer væv har potentiale til positivt feedback-p16-ekspression. På baggrund af disse tilgængelige mekanismer og vores resultater, kan der være nogle mutationer af CSBF /C10orf99 og SUSD2, eller andre downstream molekyler skiftende i de nævnte prøver.

Denne undersøgelse viser, at CSBF /C10orf99 hæmmer G1-S faseovergang gennem nedregulere cyklin D og CDK6. G1-S faseovergang er kendt for at være en væsentlig checkpoint for cellecyklusprogression. Det er nødvendigt at identificere den intracellulære interagerende proteiner af SUSD2 og belyse dens mekanisme på graduering af cyklin D og CDK6 i fremtiden undersøgelse, som vil være nyttigt at forstå patogenesen af ​​tyktarmskræft.