干细胞是由他们的独特的自我更新能力和多功能分化能力,从而维持组织内稳态的整个生命周期的多细胞生物。干细胞存在于细分市场的特征是缺氧、低活性氧(ROS),两者都是具备干细胞自我更新和维护潜力的关键。直到最近,重点在干细胞生物学ROS的不利影响,特别是活性氧积累的破坏性影响组织衰老和癌症的发展。然而,它变得越来越清楚的是,在某些情况下,氧化还原状态在干细胞维持起着重要的作用,也就是说,调节细胞周期。事实上,ROS作为信号分子在低水平功能调节细胞增殖、迁移、分化和基因表达。干细胞和祖细胞的活性氧水平有明显关联的细胞功能和监管的微调ROS-generating和抗氧化防御系统的平衡。
这个特殊的问题试图完全破译底层的分子机制参与维持干细胞自我更新,这是解决氧化还原内稳态的重要作用的关键调节干细胞的自我更新和分化。
安全使用的干细胞临床应用仍然需要文化改进获得功能细胞。回顾美国Sart等人调查的角色ROS在维护自我更新,增殖,分化的间充质干细胞(msc)和多能干细胞(已经)和强调了严格控制干细胞微环境,包括细胞组织代谢,和机械环境,可能是一个有效的方法来调节内源性活性氧生成。而高水平的ROS产生有害的影响干细胞通过诱导的氧化应激,生理的ROS水平中扮演重要角色的规定干细胞命运决定。轻微的ROS水平作为第二信使通过干扰各种信号通路调节干细胞增殖,生存和分化。然而,特定站点的贡献ROS的产生和特定类型的ROS干细胞命运调控的需要进一步界定。此外,精确的阈值水平之间的ROS的破坏性分子或增强子的作用干细胞信号通路并不明确。结合准确的ROS测量,调节干细胞调节生化和生物力学环境的氧化还原状态会导致控制干细胞的增殖和分化对各种生物医学应用。
对活性氧的生产和活性氧的破坏作用在人类干细胞t . Maraldi等人的文章表明一个特定的角色NAD (P) H氧化酶酶家族。在这项研究中,他们显示Nox4核表达取决于捐赠者和它与氧化还原相关转录因子的表达在具备干细胞调控和分化潜能。总的来说,这些结果表明,核Nox4监管可以通过调制对干细胞功能有重要影响的转录因子和DNA损伤和广泛donor-to-donor异质性。
o . g . Lyublinskaya等人的研究重点是ROS的参与过程中msc“醒来”,静止后进入细胞周期。用人类子宫内膜msc,他们表明,细胞内基底ROS水平与细胞的增殖状态呈正相关的文化。事实上,他们发现的生理相关ROS水平所需的启动人类MSC增殖和低水平的ROS由于抗氧化治疗可以阻止干细胞自我更新。
尽管有许多吸引人的优点msc、复制衰老msc发生,最终减少其功能的能力。提出了MSC老化可能导致机体衰老导致组织内稳态的损失。必须考虑ROS的角色自msc msc的衰老过程,其再生潜力老化揭示了一个重要的治疗方法。在肺部疾病,过多的活性氧环境空气通过未知的机制可能与呼吸衰竭相关调节残余干细胞功能随着年龄下降。然而,S.-R的审查。杨认为,许多工作有待完成理解ROS-mediated机制调节残余干细胞。阐明这些机制将至关重要了解干细胞基础或抗氧化疗法是有效的在特定的组织包括肺。
ROS在分化过程中扮演的角色Kostyuk美国等人的文章描述了池的GC-rich片段DNA游离(cfDNA),循环在健康人的血液和各种疾病的患者,可能会诱发氧化应激和DNA损伤反应并影响人类脂肪msc msc分化的方向。这样的反应可能是肥胖或骨质疏松症的原因之一。
类似于正常的干细胞,肿瘤干细胞(二者)也显示细胞内ROS水平较低,表明减少细胞内环境的维护与一个未分化状态有关。二者负责化疗或放射治疗后癌症复发。然而,活性氧的作用二者仍然知之甚少,密集的研究是迫切需要的。
美国叮关注ROS生成的审查和删除在二者自我更新和分化及其对CSC的影响通过调制ROS-dependent细胞过程。ROS监管信息在二者是有限的,有快速新兴的证据表明,活性氧可能发挥重要作用,二者的自我更新和分化能力。审查得出结论,针对二者通过活性氧和抗氧化酶监管在癌症治疗巨大的希望。
同样,j .刘的审查和z王在二者分析了ROS的特定角色。增加证据提出,低浓度的活性氧可以保持二者的具备干细胞并导致肿瘤发生和发展。各种系统存在二者的ROS的规定。例如,在缺氧环境下,提高二者的ROS产生低氧诱导因子的表达水平,导致CSC的upregulation标记和减少细胞内ROS水平,从而促进二者生存和增殖。因此,氧化应激诱导的似乎是一种很有前途的方法优先杀死癌细胞,包括二者。此外,更详细的调查疗法与直接或间接对活性氧的影响将有助于定义一个定做的治疗计划倾向较低促进抵抗治疗的发展。
Tullia Maraldi
克里斯蒂娜·安杰洛尼
Elisa Giannoni
基督教出售