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Cell Rep:科学家发现能有效促进机体肺部健康的新型化合物

来源:本站原创 2020-03-06 23:06

2020年3月6日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究鉴别出了一种特殊分子,其或能帮助维持呼吸道细胞和肺部组织之间的健康平衡,截至目前为止,该化合物仅在离体的人类和小鼠细胞中进行过相关研究,如果其在人类机体中也能发挥相同效应的话,或许研究人员就有望开发出有效治疗或抑制肺癌的新型药物。

图片来源:Broad Stem Cell Research Center

研究者Brigitte Gomperts博士表示,我认为本文研究结果能帮助开发有效促进呼吸道健康的新型疗法,同时其不仅能够指导开发新型肺癌疗法,还能抑制肺癌的进展;人类的呼吸系统会持续不断地被吸入的污染物或有害微生物所伤害,因此其就必须不断补充健康的细胞,这一过程则是由呼吸道的基底干细胞来驱动的,这些干细胞能分类产生更多干细胞以及分布在呼吸道和肺部中的粘液纤毛细胞。

粘液纤毛细胞包括两种,即粘液细胞和纤毛细胞,粘液细胞能产生粘液从而诱捕毒性和感染性的颗粒,而纤毛细胞则拥有手指状的突出物,其能帮助清除粘液并保持呼吸系统的健康,在健康的肺部组织中,呼吸道基底干细胞能够在产生粘液纤毛细胞和自我更新维持干细胞数量之间保持平衡。

在肺部的癌前细胞中,基底干细胞的分裂速度要多于往常,其会产生大量干细胞但与此同时会产生较少的粘液纤毛细胞;由此所导致的呼吸道细胞的不平衡就会使得呼吸道无法清除残留物,这就增加了癌前细胞产生肿瘤的风险;这项研究中,研究者Gomperts等人就通过对健康人群、癌前病变患者及肺鳞癌患者进行研究,分析了其等量活组织中的呼吸道细胞,他们发现,一种名为Wnt/β-连环蛋白信号通路分子或许在患者的基底干细胞和健康人群的细胞中存在不同程度的差异。

当研究人员改变小鼠健康呼吸道细胞中这些分子的水平时,干细胞和粘液纤毛细胞之间的平衡就会发生改变,这就类似于肺部癌变前所出现的细胞失衡现象;研究者表示,当激活Wnt/β-连环蛋白信号通路时,这些干细胞就只会不断分裂;随后研究人员对2万多种化合物进行了筛选,这些化合物能够逆转人类细胞中的效应,降低Wnt信号的水平并恢复干细胞和成熟呼吸道细胞之间的平衡。

研究者发现,其中一种化合物或能有效限制基底干细胞的增殖并恢复干细胞和粘液纤毛细胞之间的平衡,同时这种化合物相比其它此前发现的阻断Wnt/β-连环蛋白信号通路的化合物而言毒性较低,研究者将这种化合物命名为WIC1(Wnt Inhibitor Compound 1);文章第一作者Cody Aros表示,新药的鉴定或许能作为一种很好的工具来帮助弄清楚Wnt/β-连环蛋白信号通路的生物学特性及其对肺部健康的效应,由于研究者通过随机的药物筛选发现了WIC1,因此他们并不清楚该化合物具体的工作机制,但下一步他们计划进行更为深入的研究来阐明该化合物的安全性和作用原理。研究人员所检测的化合物仅在临床前试验中进行了使用,其并未进行人体临床试验,或被FDA批准安全且有效地用于人类中。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Cody J. Aros, Manash K. Paul, Carla J. Pantoja, et al. High-Throughput Drug Screening Identifies a Potent Wnt Inhibitor that Promotes Airway Basal Stem Cell Homeostasis, Cell Reports (2020).doi:10.1016/j.celrep.2020.01.059

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