加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員發(fā)現(xiàn)的一種分子可以幫助維持呼吸道和肺組織細(xì)胞的健康平衡。如果這種化合物(目前只在分離的人類和小鼠細(xì)胞中研究過(guò))對(duì)人體有同樣的效果,基友可能研發(fā)出治療或預(yù)防肺癌的新藥。
圖片來(lái)源:Broad Stem Cell Research Center
“我們認(rèn)為,這可以幫助我們開發(fā)一種新療法,促進(jìn)呼吸道健康,” 加州大學(xué)洛杉磯分校兒科學(xué)和肺醫(yī)學(xué)教授,Eli and Edythe Broad再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞研究中心的成員Brigitte Gomperts博士說(shuō),“這不僅有助于肺癌的治療,而且有助于在一時(shí)間預(yù)防其進(jìn)展?!?/span>
人類的呼吸系統(tǒng)不斷受到污染(由于我們呼吸的空氣中的污染和細(xì)菌),必須補(bǔ)充健康的細(xì)胞。該過(guò)程是由氣道基底干細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的,而這些細(xì)胞分裂產(chǎn)生更多的干細(xì)胞和排列在氣道和肺部的粘液纖毛細(xì)胞。
有兩種類型的粘液纖毛細(xì)胞:一種是粘液細(xì)胞,它產(chǎn)生黏液來(lái)困住有毒的和有傳染性的顆粒;另一種是纖毛細(xì)胞,它像長(zhǎng)著手指一樣的突起,把黏液掃走,以保持呼吸系統(tǒng)的健康和清潔。在健康的肺中,氣道基底干細(xì)胞在產(chǎn)生粘液纖毛細(xì)胞和自我更新之間保持平衡,以維持干細(xì)胞的數(shù)量。
在肺的癌前細(xì)胞中,基底干細(xì)胞分裂的頻率比通常高,產(chǎn)生大量的干細(xì)胞,但粘液纖毛細(xì)胞太少。由此導(dǎo)致的氣道細(xì)胞不平衡使得氣道不能清除碎屑,這就增加了癌前細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。
在2月19日發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上的一項(xiàng)新研究中,Gomperts和她的同事分析了同等數(shù)量的健康人、癌前肺癌病變患者和鱗狀肺癌患者的活組織切片中的氣道細(xì)胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn),一組分子——統(tǒng)稱為Wnt/beta -連環(huán)蛋白信號(hào)通路——在患者樣本的基底干細(xì)胞與健康人的細(xì)胞中以不同的水平存在。
當(dāng)研究人員改變小鼠健康氣道細(xì)胞中這些分子的水平時(shí),干細(xì)胞和黏液纖毛細(xì)胞之間的平衡就發(fā)生了變化,這與肺癌前期的不平衡相似。
“當(dāng)你激活Wnt/beta -連環(huán)蛋白信號(hào)通路時(shí),這些干細(xì)胞就會(huì)不斷分裂。”Gomperts說(shuō),她也是UCLA Jonsson綜合癌癥中心的成員。
后,研究小組篩選了2萬(wàn)多種化合物,看它們是否有能力在人體細(xì)胞中逆轉(zhuǎn)這種效應(yīng),降低Wnt水平,恢復(fù)干細(xì)胞和成熟氣道細(xì)胞的平衡。
其中,有一種化合物因其抑制基底干細(xì)胞增殖、恢復(fù)干細(xì)胞與粘液纖毛細(xì)胞平衡的能力脫穎而出。與之前發(fā)現(xiàn)的其他阻斷Wnt/beta -連環(huán)蛋白信號(hào)的分子相比,該化合物對(duì)氣道細(xì)胞的毒性更小。研究小組將化合物Wnt抑制劑命名為Compound 1,或WIC1。
這篇新論文的作者、加州大學(xué)洛杉磯分校的研究生科迪·阿羅斯(Cody Aros)說(shuō):“這種新藥的鑒定是一個(gè)很好的工具,可以梳理Wnt/beta -連環(huán)蛋白信號(hào)通路的生物學(xué)原理及其對(duì)肺部健康的影響?!薄芭c其他現(xiàn)有的Wnt/beta -連環(huán)蛋白信號(hào)通路抑制劑相比,它可能以一種新的方式發(fā)揮作用,而且毒性如此之低,因此非常令人興奮?!?/span>
由于WIC1是通過(guò)隨機(jī)的藥物篩選識(shí)別出來(lái)的,研究人員還不知道它究竟是如何工作的,但他們計(jì)劃對(duì)其機(jī)制和安全性進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
研究人員測(cè)試的這種化合物僅用于臨床前測(cè)試,尚未在人體上進(jìn)行測(cè)試,也未被美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)在人體上安全有效地使用。
加州大學(xué)洛杉磯分校技術(shù)開發(fā)小組代表加州大學(xué)的董事會(huì)提交了一份專利申請(qǐng),涉及新發(fā)現(xiàn)的化合物,Gomperts和Aros是共同發(fā)明人。
原文來(lái)源:https://medicalxpress.com/news/2020-02-compound-lung-health.html
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