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Nat Med:揭示神经前体细胞诱导特定脑瘤细胞死亡的分子机制

来源:生物谷 2012-07-25 01:27

年轻个体大脑中的神经前体细胞(NPC)可以抑制特定的脑瘤比如高级神经胶质瘤,尤其是胶质母细胞瘤(GBM)。如今研究者解析了NPC如何抑制脑瘤的分子机制,他们发现NPC可以释放某种物质来激活肿瘤细胞的TRPV1离子通道,进而诱导肿瘤细胞进行压力诱导的细胞死亡。相关研究刊登在了国际杂志Nature Medicine上。

尽管通过手术、放疗以及结合疗法,目前并不能根治胶质母细胞瘤,早期研究中,研究者揭示了神经前体细胞NPC可以迁移至胶质母细胞瘤中并且实施攻击,NPC可以释放一种BMP家族蛋白,这种蛋白可以直接攻击肿瘤干细胞。

如今研究者报道了一种星形细胞瘤中NPC所引发的新机制,就像胶质母细胞瘤一样,星形细胞瘤同样属于神经胶质瘤的一种,神经胶质瘤是常见的老年人所患疾病,高致死率。研究者揭示,NPC可以迁移至星形细胞瘤细胞中,NPC不分泌蛋白质但是可以释放脂肪酸类物质endovanilloids,脂肪酸物质对于癌细胞是有害的。Endovanilloids为了发挥其杀伤效应,需要特定的离子通道的帮助,TRPV1通道俗称为辣椒素受体1,可以作为一个痛性刺激的传感器,对热觉会产生反应。

TRPV1离子通道的额外角色

TRPV1离子通道位于胶质母细胞瘤细胞表面,在胶质母细胞瘤细胞中比正常胶质细胞丰富的多,激活的离子通道可以介导肿瘤细胞压力诱导型死亡。如果TRPV1被下调或者封堵,神经胶质瘤细胞就会被破坏,研究者首次揭示了神经前体细胞可以以脂肪酸类为原始原料来源诱导肿瘤细胞死亡,并且描述了TRPV1离子通道在抵御神经胶质瘤中所扮演的角色。

然而大脑中神经前体细胞的活性会随着年龄的增长而降低,这也就解释了为什么这些肿瘤在老年人中常常发生,通过研究,NPC疗法并不是唯一的疗法,一种潜在的疗法或许是使用药物来激活TRPV1途径,小鼠实验揭示一种合成物质arvanie,类似于辣椒辣素可以抑制肿瘤的生长。然而这种物质并不能够申请为药物,因为副作用太强。研究者最后表示,合成的vanilloid化合物或许会成为治疗脑瘤的潜在临床疗法。(生物谷Bioon.com)

编译自:Neural Precursor Cells Induce Cell Death in Certain Brain Tumors

Neural precursor cells induce cell death of high-grade astrocytomas through stimulation of TRPV1

Kristin Stock,1, 16 Jitender Kumar,1, 16 Michael Synowitz,1, 2, 16 Stefania Petrosino,3 Roberta Imperatore,4 Ewan St J Smith,5, 6 Peter Wend,7, 15 Bettina Purfürst,8 Ulrike A Nuber,9 Ulf Gurok,10 Vitali Matyash,1 Joo-Hee Wälzlein,1 Sridhar R Chirasani,1 Gunnar Dittmar,11 Benjamin F Cravatt,12 Stefan Momma,13 Gary R Lewin,5 Alessia Ligresti,3 Luciano De Petrocellis,4 Luigia Cristino,4 Vincenzo Di Marzo,3 Helmut Kettenmann1, 16 & Rainer Glass1, 14, 16

Primary astrocytomas of grade 3 or 4 according to the classification system of the World Health Organization (high-grade astrocytomas or HGAs) are preponderant among adults and are almost invariably fatal despite the use of multimodal therapy. Here we show that the juvenile brain has an endogenous defense mechanism against HGAs. Neural precursor cells (NPCs) migrate to HGAs, reduce glioma expansion and prolong survival time by releasing endovanilloids that activate the vanilloid receptor (transient receptor potential vanilloid subfamily member-1 or TRPV1) on HGA cells. TRPV1 is highly expressed in tumor and weakly expressed in tumor-free brain. TRPV1 stimulation triggers tumor cell death through the branch of the endoplasmic reticulum stress pathway that is controlled by activating transcription factor-3 (ATF3). The antitumorigenic response of NPCs is lost with aging. NPC-mediated tumor suppression can be mimicked in the adult brain by systemic administration of the synthetic vanilloid arvanil, suggesting that TRPV1 agonists have potential as new HGA therapeutics.

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