干细胞和神经在组织再生和癌症进展中相互作用

干细胞可以产生各种特定的组织,并且越来越多地用于临床应用,例如骨或软骨的置换。然而,干细胞也存在于癌组织中,并参与癌症的进展和转移。神经是调节涉及干细胞的生理和再生过程的基础。然而,关于再生组织和癌症中干细胞与神经元之间相互作用的了解甚少。

比较组织再生中的干细胞类型

苏黎世大学口腔生物学研究所教授Thimios Mitsiadis领导的一组研究人员现已发表了两项研究,阐明了干细胞如何促进神经元在组织再生和癌症进展中的生长。第一项研究比较了神经元与两种不同的人类干细胞群体(即牙髓干细胞和骨髓干细胞)的相互作用。两者都可以分化为各种细胞类型,例如骨骼,软骨和脂肪细胞。人骨髓干细胞是从骨骼中分离出来的,是骨再生方法的金标准。拔牙是牙髓干细胞的来源,是有前途的替代方法。

牙科干细胞高度神经支配

研究人员使用“芯片上的器官”技术,该技术依靠模仿人体器官和组织基本功能的小型三维设备,研究人员证明了这两种类型的干细胞都能促进神经元的生长。然而,牙髓干细胞比骨髓干细胞产生更好的结果:它们诱导更多的神经元伸长,形成密集的神经元网络并与神经建立紧密接触。

Mitsiadis说:“牙齿干细胞产生特定的分子,这些分子对于神经元的生长和吸引至关重要。因此,干细胞具有丰富的神经支配能力。” 这种扩展网络的形成和众多接触的建立表明,牙科干细胞与面部神经建立了功能连接。“因此,这些细胞可能代表功能性的,适当支配的面部组织再生的有吸引力的选择,”合著者和初级小组负责人Pierfrancesco Pagella补充说。

癌症干细胞也募集神经元

在第二项研究中,研究人员检查了神经与成釉细胞瘤(一种侵略性口腔肿瘤)中发现的癌症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,并受面部神经元支配。当成纤维细胞瘤细胞被分离并置于“芯片上的器官”装置中时,它们不仅保留了干细胞的特性,还吸引了神经并与它们建立了联系。

Pagella解释说:“似乎神经对于癌症干细胞的存活和功能至关重要。” Mitsiadis补充说:“这些结果为使用改变神经元与癌症干细胞之间的通讯的药物提供了治疗癌症的新可能性。我们希望这为通往有效的抗癌疗法开辟了无法预料的道路。” “先进的分子和成像工具与“片上器官”技术的结合提供了令人兴奋的机会,可以揭示神经元的隐藏功能及其在健康和病理状况下与各种干细胞类型的相互作用。”

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