Cell發現調控損傷愈合的microRNAs
日期：2014-05-26 09:23:07
來自德克薩斯大學西南醫學中心的癌癥研究人員發現，一個被認為在抑制結腸癌中起重要作用的microRNA簇對腸傷口愈合至關重要。
研究人員首先在小鼠中獲得了這些研究發現，隨后用人類細胞復制出了結果，其有可能為研究慢性消化性疾病及潛在修復這些和其他疾病中的損傷提供了一條新的途徑。
癌癥研究CPRIT學者、分子生物學教授、德克薩斯大學西南醫學中心Harold C. Simmons癌癥中心成員Joshua Mendell博士說：“我們確定了microRNAs在調控腸傷口愈合中的一個新作用。這些研究結果對于潰瘍性結腸炎和克羅恩病等疾病具有重要意義，并有可能與其他組織的傷口愈合機制有關。”
潰瘍性結腸炎和克羅恩病是美國最常見的兩種炎癥性腸道疾病，兩者都是由于異常的免疫反應導致機體錯誤攻擊腸道細胞所致。由此造成的結腸慢性損傷被認為是結腸癌的一個風險因子。了解相關細胞信號通路有可能最終促成潛在的治療方法。
MicroRNAs作為剎車幫助調控了蛋白質的生成量，轉而決定了細胞對于各種刺激的反應。大約500-1000種microRNAs編碼于哺乳動物基因組中，Mendell博士實驗室對正常情況下這些微小調控因子的作用機制以及它們以錯誤方式發揮作用時，癌癥等疾病產生的機制展開了研究。
發表在《細胞》（Cell）雜志上的新研究結果將焦點放在了兩個microRNAs：miR-143和miR-145上。盡管大量的文獻表明這些microRNAs參與了結腸癌，對于它們在結腸中的自然功能卻所知甚少。因此，分子生物學博士后施光路（Guanglu Shi，音譯）和其他研究人員通過在小鼠模型中敲除生成這兩種microRNAs的基因開啟了他們為期5年的研究。
研究人員發現，在基因敲除動物中正常提高生長、進行修復的上皮細胞在壓力下未執行這些功能。腸道是食物的消化之所，其將這些成分與身體的其他部分分離開，吸收所需的營養。上皮細胞就排列于腸道壁上。
“正常情況下結腸上皮細胞可快速增殖，填補損傷傷口。沒有這些microRNAs，腸道細胞無法切換到這種修復模式，因此它們不會愈合傷口，小鼠無法生存，”施光路博士說。
此外，該研究還顛覆了關于microRNAs定位的傳統認知，研究人員驚訝地發現它們定位在稱作為間充質細胞的支持細胞中，而非從前認為的上皮細胞。
Mendell博士說：“令人驚訝是因為結腸癌起源于上皮細胞，因此以往認為microRNAs一定是在它們內部完成功能。如果這些microRNAs確實參與了結腸癌，它們必定是在上皮外部發揮作用做到這一點的。”
確定這些microRNAs的精確定位對于找出它們調控的信號通路，以及最終確定是否可以操控它們來達到治療目的至關重要。
Mendell博士研究小組與德克薩斯大學西南醫學中心的一個外科醫生研究小組展開了合作。“能夠與一支杰出的臨床團隊展開密切合作，使得我們能夠將在小鼠中獲得的研究結果延伸至人類，”Mendell博士說。
此外，研究人員說他們已經發現了這些microRNAs所調控的其中一條信號通路：胰島素樣生長因子信號通路。
Mendell博士說：“這條信號通路與人體許多不同的過程相關，其中一個功能是促進傷口愈合反應。提高胰島素樣生長因子信號可促進腸道傷口愈合。”
敲除miR-143和miR-145可抵消這種效應。
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