Rus G

Исследователи раскрыли тайну смерти стволовых клеток

04/27/2010 Томас Грейс Uduak

Два синтетических молекулы, разработанный исследователями Скрипс предотвращают культуру человеческих эмбриональных стволовых клеток от смерти.

Группа ученых из исследовательского института Скриппса, показали, что два с наркотиками thiazovivin (Tzv) и pyrintegrin (ПТС)-можно держать человеческих эмбриональных стволовых клеток (hESC) культур живых дольше, чем традиционные добавки. Без добавления этих двух препаратов, деятельность E-кадгерина-белка адгезии клеток распространенных в клетках-прерывается в пассажах и культуры умереть. Команда под руководством Шен Дин, адъюнкт-профессор химии в Скриппса, опубликовали свои выводы в Трудах Национальной академии наук (PNAS).

"В настоящем документе рассматривается давно тайной", сказал Динг в пресс-релизе."Ученые были озадачены, почему человеческие эмбриональные стволовые клетки умирают в важный шаг в процессе культуры".

Pluripotent hESCs крайне сложно расти в области культуры, и культуры, часто умирают после пассажей, то есть после перехода клеток из одной среды в другую. "Нынешние методы, чтобы сохранить эти клетки живы утомительной и трудоемкой", сказал Дин. "Сохранение живых клеток настолько сложно, что некоторые люди не рекомендуется входить в поле".

Поиск подходящего лекарства

Чтобы выжить hESCs пассажах, команда Динг опробовала около 50000 синтетических соединений с использованием высокопроизводительных фенотипические скрининга. Этот метод использует флуоресцентные метки и микроскопии высокого разрешения для выявления целевых протеины, производимые клетками в ответ на конкретные соединений.Исследователи обнаружили, что Tzv и ПТС индивидуально помогли выжить hESCs более 40 пассажей.

лаборатории Дин использует химические средства, включая малые молекулы препарата, для изучения стволовых клеток культур. "Без такого подхода, это не просто посмотреть на этот вопрос", сказал Динг биотехнологий. "Чтобы иметь ручку на проблемы, мы должны иметь [справа] инструменты взглянуть на эту проблему. С химической инструменты, мы можем вскрыть механизм ". Он считает, что его подход химической биологии дает его лаборатории преимущество по сравнению с другими лабораториями, что только использование биологических средств, таких как окрашивание, которое использует антитела для выявления и vizualize белков интересов. Вместо этого, команда Дин использует малых молекул, которые взаимодействуют с белками и изменить сайтов связывания с ферментами. С помощью этих молекулярных взаимодействий, исследователи могут получить получше рассмотреть лежащие в основе биологических механизмов.

Тем не менее, найти какие лекарства помогут hESC культуры только первые и несовершеннолетнего за шагом, в соответствии с Динг. Самое сложное было понять, как эти две молекулы взаимодействуют с культурами, чтобы они не умирают. "Эти механистические исследования более сложной, поскольку клеточной биологии является очень сложным", сказал Динг. "Вот почему на протяжении более 10 лет, никто и понятия не имел, почему культур умереть".

Понимание того, как лекарства работают

Когда команда Динг относилась диссоциированных клеток в культурах либо с наркотиками, клетки при культуре пластин в течение нескольких часов. Исследователи подозревают, что быстрое повторное взятие под стражу является результатом стимулирующих препаратов интегрина рецепторов. Интегринов общаться с ростовыми факторами для активации ферментативных путей самообновления и предоставить информацию о внешней среде в камеру. На основе этой информации, в камере придает другой поверхности, движется, умирает или различия. Чтобы проверить свою теорию, группа культивируемых клеток с наркотиками, и интегрина антител и свободной от наркотиков контрольной группы. Анализ показал культур более высокие уровни антител, обязаны интегрина в среде потребителей наркотиков подвергаются культур, чем в контроле.

Изучая влияние лекарств на интегрина, исследователи заметили, что клетки, обработанные только Tzv остался жив после того, как желатин пассировать на пластинках, образуя плавающей кластеров. Но клетки рассматривают только с ПТС умер после того, пассировать на желатин пластинках. Подозревая, что может быть Tzv ориентации другого белка в дополнение к интегрина, исследователи посмотрел на E-кадгерина, трансмембранный белок, который помогает клетки прилипают друг к другу и влияет на формирование кластера плавающей. После пассажей на желатин пластинках, команда Динг по сравнению культуры hESC рассматривают только с Tzv с контрольной группе, получавшей E-кадгерина антител и Tzv. Они обнаружили, что в то время как управление культуры погибли, Tzv обращению культуры и в самом деле содержат повышенные концентрации E-кадгерина.

Совершенствование методов культивирования hESC только первым из многих шагов в сторону лучшего лечения стволовыми клетками, в соответствии с Динг. "Стволовые клеточной биологии имеет много препятствий, чтобы преодолеть, прежде чем мы действительно можем использовать их для применения в терапии", сказал он. "Мы по-прежнему необходимо иметь более совершенной и способ дифференцировать эти полезные человеческие эмбриональные стволовые клетки в функциональные типы клеток, которые будут максимально полезными для лечения пациентов".

В документе "Выявление основных сигнализации регулирующий механизм выживания плюрипотентных стволовых клеток и самообновления малых молекул", была опубликована накануне в печать 20 апреля издание PNAS.

Ключевые слова: Стволовых клеток химическая биология малых лекарственных молекул