震动策略：癌症和出生缺陷的生物电疗法？

干细胞疗法保持了越来越多的希望作为多种疾病的治疗方法。但是健康干细胞的巨大潜力具有倒塌的一侧，因为干细胞的错误调节导致巨大的人类疾病。即使在出生之前，胎儿干细胞制造的错误也是先天性缺陷的主要原因，并且癌症也由干细胞功能的身体失去控制引起的。沿着正确的途径引导干细胞，必要时，扭转其错误是该领域每个人的目标。

现在，马萨诸塞州梅德福塔夫茨大学的Michael Levin和他的同事们已经发现了一种新的、易于修改的信号，生物体可以通过这种信号控制干细胞的行为后代。他们的研究发表在疾病模型&机制2010年10月19日。

莱文的实验室研究一个有趣的现象:生物电信号。所有细胞内外都存在着电压差异，称为跨膜电位，准确控制这种差异是至关重要的。位于细胞外膜的特殊蛋白质检查点调节离子进出细胞，产生电压梯度。这些，结合更传统的蛋白质信号系统，可以指定细胞的命运。

莱文的团队已经从与同样在塔夫茨大学的大卫·卡普兰实验室的合作中了解到人类的特性干细胞人工培养可以通过改变它们的跨膜电位来彻底改变它们的生长。现在他们又将这项工作向前迈进了重要的一步，他们提出了这样一个问题:对一种细胞的跨膜电位进行干预，是否会在整个生物体中产生多米诺骨牌效应，从而改变其他细胞类型的命运。为了做到这一点，他们把重点放在神经嵴干细胞的发育上，神经嵴干细胞负责指导脸部和心脏的发育，但也产生黑素细胞，皮肤的色素细胞。

他们以青蛙蝌蚪和黑素细胞作为模型系统，发现微调一小群“指导员”细胞的跨膜电位，就会向正在发育的黑素细胞发出信号，导致它们过度生长，并开始像转移的癌细胞一样。最令人兴奋的是，他们发现这种信号可以在蝌蚪中长距离传播，而携带这种信号的信使是血清素——一种重要的神经递质，涉及情绪调节和神经系统功能的许多其他方面。

这种改变干细胞行为的新生物电方法意义重大。很有可能存在类似的“指导”细胞来指导其他重要的细胞群，改变它们的电压梯度相对容易(莱文的实验室只是使用了一种已经在处方上可用的抗寄生虫药物)。由此产生的生物电疗法可能被用于改善损伤后的再生修复、修复出生缺陷以及检测和预防癌症。

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