干细胞的不对称分裂-对称分裂与肿瘤

干细胞的不对称分裂\对称分裂与肿瘤

摘要 干细胞通过对称和不对称分裂进行增殖。前者多发生于发育过程或受伤害后的增殖过程中,而后者在使干细胞维持自身特性(自我更新)的同时也能产生分化的后代细胞,是其维持合适的干细胞数的一种方式,因而被认为是干细胞的典型特征。干细胞对称分裂和不对称分裂之间的平衡对成体再生能力起关键作用,失调则可能导致肿瘤。本文将对目前已取得的干细胞不对称分裂机制研究进展及与肿瘤发生关系进行讨论。

关键词 干细胞;不对称分裂;对称分裂;肿瘤

干细胞,是分化程度较低,仍具分化成不同类型细胞的潜能,且可自我更新的一类细胞。它既可“自我更新”,产生更多的干细胞维持自身分化发育潜能,又可产生分化细胞。其完成这两项任务的一种方式是不对称分裂,即每个干细胞分裂产生一个有干细胞特性的子细胞(自我更新)和一个分化的子细胞。这种分裂方式在其它类型细胞中很罕见,它使细胞一次分裂便可完成两个任务,效率高且可维持干细胞数目稳定。而干细胞的数量在发育过程中和受损后再生过程中会显著增加,因此干细胞的增殖方式不仅包括不对称分裂,还有对称分裂。

对称分裂是产生具有同样命运子细胞的分裂方式。当一群干细胞被作为一个群体看待时,具有同样发育潜能的干细胞可能在一些分裂过程中只产生具有干性的子细胞,而在另一些分裂过程中则只产生分化细胞。总的来说,干细胞可完全依赖于对称分裂或依赖于对称分裂和不对称分裂的组合。在模式生物Caenorhabditis elegans,Drosophila和脊椎动物的研究中,干细胞的这两种分裂方式均有充足的证据。在本篇综述中,我们将探究多数干细胞对称或不对称的分裂模式及这两种模式之间如何受发育阶段和环境中信号调控达到平衡以产生适当数量的干细胞和分化的子细胞。在此,我们根据细胞分裂产生子细胞命运的不同将其分为对称分裂和不对称分裂。尽管已有的数据并不完全,它们仍可表明绝大多数干细胞具有在对称分裂和不对称分裂之间转换的能力,而疾病状态下这两种分裂模式间转换的平衡是缺陷的。

1 干细胞和不对称分裂

不对称细胞分裂在干细胞调控过程中发挥重要作用。目前研究表明不同物种,不同组织间的干细胞不对称分裂机制不尽相同甚至完全不同,但可能有一些共同的调控过程,概括起来主要有如下几种。

1)细胞分裂时细胞命运决定因子不对称分布于子细胞中。典型例子是Drosophila成神经细胞的不对称分裂。在Drosophila成神经细胞中,一个进化中保

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