最近，美國俄勒岡大學研究果蠅神經(jīng)干細胞的科學家們發(fā)現(xiàn)，隨著干細胞的衰老，它們會經(jīng)歷一種分子改變。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過程中，一種被表達的蛋白質(zhì)可阻斷腫瘤的形成。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的《Current Biology》雜志，主要集中在果蠅發(fā)育的幼蟲階段。在這個階段，干細胞產(chǎn)生了構(gòu)成成人大腦的大部分神經(jīng)元。這些干細胞可快速分裂產(chǎn)生新的細胞，依賴于Notch蛋白的信號途徑。

以前的研究表明，當Notch信號平穩(wěn)運行時，干細胞會產(chǎn)生居住于成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元。如果有過多的Notch蛋白，干細胞就會失去控制和過度增殖——從而形成大的腫瘤。在人類中，成人T細胞白血病，與過度活躍的Notch信號有關(guān)。

本文共同作者、霍華德休斯醫(yī)學研究所研究員的Chris Doe教授指出：“干細胞有一項非常艱苦的工作，因為它們必須進行分裂，以產(chǎn)生我們大腦中數(shù)百萬的神經(jīng)元。如果它們分裂的不充分，會導致小頭畸形或其它小腦疾病，但如果它們分裂的太多，就會形成腫瘤。它們必須保持在正確的分裂邊界上，才能產(chǎn)生神經(jīng)元，才不會過度分裂形成腫瘤。它真的像是在走鋼絲。”

在這項新的研究中，俄勒岡大學博士生Dylan Farnsworth發(fā)現(xiàn)，如果他等待干細胞分裂幾次，并成熟一點，它們就放棄響應Notch。此時，干細胞不能被高劑量的Notch信號推動形成腫瘤。他想知道這是為什么。

進一步的研究發(fā)現(xiàn)，與年齡有關(guān)的分子發(fā)生了變化。在生命中后期，并在它們抵抗腫瘤形成的同一時間，干細胞開始表達一個轉(zhuǎn)錄因子蛋白質(zhì)，在果蠅中被稱為Eyeless，在人類中被稱為Pax6。它的存可阻斷Notch信號。

當把這些干細胞中的Eyeless敲除之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，Notch信號再次壓倒平衡，并形成了腦腫瘤。

Farnsworth說：“如果我們能夠發(fā)現(xiàn)發(fā)育過程中依賴的干細胞，也許我們可以找到一種方法，在后期使用它們再創(chuàng)造可能是治療性的條件。如果你做的不正確的話，你就有過度增生并發(fā)展出癌癥的風險。”

發(fā)現(xiàn)Eyeless的這個作用，是朝這個方向邁出的一步，但有可能也存在其他分子，抑制腫瘤的生長，Doe說：“本研究表明，Eyeless對于減緩產(chǎn)生成人大腦的干細胞的壽命，是很重要的。這是一個停止信號，表明是時候停止響應Notch信號了。”

用來探測這些細胞的系統(tǒng)，是由Doe實驗室的基礎(chǔ)科學研究創(chuàng)建的，它我識別癌癥起源的細胞，打開了一條新的途徑。在這種情況下，由更老干細胞中的Notch信號所誘導的腫瘤，不同于較年輕的干細胞。最終，隨著更廣泛的研究，該系統(tǒng)可以提供一個路線圖，微調(diào)干細胞療法的時序，重啟成人干細胞中的健康活動。