生物电信号转动干细胞的后代癌症

Tufts大学艺术学院的生物学家已经发现，新鉴定的“教练细胞”中的膜电压的变化可以引起干细胞的后代，以引发色素细胞中的黑色素瘤生长。塔夫茨团队还发现，这种转移转化是由于血清素运输的变化。发现可以帮助预防和治疗癌症和白癜风等疾病以及出生缺陷。

该研究报告于2010年10月19日出版疾病模型和机制。

“发现这种新的生物电信号和新的细胞类型对于努力理解协调干细胞功能的机制非常重要宿主生物并预防肿瘤生长。最终，它可以使我们引导细胞行为对再生医学应用程序，“研究领袖和高级作家Michael Levin，Ph.D.，塔夫茨的再生和发育生物学中心生物学和主任教授。

该论文的共同作者是塔夫茨大学博士后助理Douglas Blackiston、研究副教授Dany S. Adams、研究副教授Joan M. Lemire和博士生Maria Lobikin。

误解干细胞是癌症和出生缺陷中的已知因素。最近的研究表明茎细胞表现出独特的电生理特性，离子通道蛋白控制的离子电流在这一过程中起着重要作用干细胞分化。然而，虽然许多遗传和生化信号传导途径在调节细胞和宿主生物之间的相互作用方面发挥作用，但是生物电信号的作用仍然理解得不景气，特别是在超越人工文化到整个生物。

“我们需要知道的一件事就是细胞如何了解该做什么，以便参与宿主生物的复杂模式。身体通常告诉细胞'不成为癌症，并自己脱落;相反，参加在保持所有组织和器官的正常形状，作为个体细胞年龄和死亡，'“莱文。

为了确定膜电压调节细胞行为的变化如何在体内，簇绒研究人员研究了Xenopus Laevis青蛙胚胎中的一组干细胞，称为神经嵴。神经嵴干细胞在脊椎动物中迁移到整个身体，包括人类。它们产生许多细胞类型，包括称为Melancocytes的色素沉着细胞，并有助于诸如心脏，面部和皮肤的结构。众所周知，神经嵴的先天性畸形会影响其后代细胞并引起脱脂缺陷。

塔夫茨大学的生物学家利用常见的抗寄生虫药物伊维菌素打开甘氨酸门控氯通道(GlyCl)，操纵了整个胚胎中一个特殊的、稀疏的细胞群的电特性。甘氨酸通道是控制细胞膜电压的许多离子通道之一，是这种独特的“指导者细胞”群体的标志。改变氯离子水平，使细胞超极化或去极化，进而触发来自神经嵴的远端黑素细胞的异常生长。这些色素细胞不仅数量增多，而且形成长、枝状形状，神经组织、血管、肠道均被彻底侵入。这种类型是典型的转移。

表达这些细胞表达细胞的能力改变了不同细胞类型（黑色细胞）的形状，位置和数量，揭示了一种新的和潜在的非常重要的细胞类型 - 一种可以改变其他细胞的行为相当大的教练能力距离距离。

当使用各种不同方法来操纵跨膜电位时，研究人员取得了类似的结果。因此，他们得出结论，电压变化自身触发冲击，并且没有本质上依赖于伊维菌素，氯化物流或甘甘蓝通道。

在去极化介质中对人类表皮黑素细胞的测试也显示了与非洲爪蟾蝌蚪中发现的形状相似的变化。

研究人员还解决了细胞感测到的去极化和将该生物物理信号转换为远距离细胞行为的变化问题的问题。在测试三种潜在机制之后，他们发现血清素（一种可以调节以调节心情，食欲和其他功能）的血管蛋白的运输是可能的使者。

TUFTS研究人员注意到其他离子通道的分析可能揭示其他可以发挥信号和改变身体各种重要细胞的行为的其他教练细胞。学习识别和操纵这种细胞类型可以揭示离子流动的额外作用，并建立一种新模型，用于控制再生医学和肿瘤学中的细胞行为。

莱文及其同事已经使用电压敏感性染料来追求途径，并使用电压敏感性染料检测，并通过对异常细胞和教练细胞进行规范化癌症的技术。

---

---