铅、汞等环境毒物会靶向干细胞

低水平的有毒物质会导致中枢神经系统中的关键干细胞过早关闭。这是发表在在线杂志上的一项研究的结论公共科学图书馆生物学．

这项研究据说是第一个确定有毒物质暴露影响的常见分子触发因素的研究，可能会让科学家对有毒物质暴露造成的损害和评估化学品安全性的新方法有新的见解。

虽然科学家们早就知道某些化学物质如铅和汞对人体有不良影响，但其中许多物质造成危害的精确分子机制仍不确定。这使得更难以具体地将个别有毒物质与特定疾病联系起来，或更有信心地确定某种化学品是否有毒。

然而，分子生物学、遗传学和干细胞生物学的最新进展为科学家们提供了一个研究有毒物质对细胞和分子水平影响的新窗口。

“确立毒物暴露对人体影响的一般原则是毒理学研究的核心挑战之一，”他说罗彻斯特大学生物医学遗传学家Mark Noble博士是这项研究的资深作者。

“我们发现了一种以前未被认识到的调节途径，化学上不同的毒物聚集在一起，破坏正常的细胞功能。”

诺布尔和他的同事们将特定群体的脑细胞暴露在低水平的铅、汞和百草枯中，百草枯是世界上使用最广泛的除草剂之一。这些细胞被称为胶质祖细胞，是晚期干细胞，对中枢神经系统的生长、发育和正常功能至关重要。

细胞的活动由分子途径或受控制的化学反应调节，通常在物质与细胞表面的受体结合时启动。诺布尔和他的同事们发现，这些化合物关闭了特定的受体，并启动了导致细胞关闭和停止分裂的分子链式反应。

诺布尔说:“这些有毒物质正在激活正常的细胞调节通路，它们只是不恰当地激活了它。”“如果这种破坏发生在胎儿生长或儿童早期等关键发育时期，可能会产生重大影响。发育是一个累积的过程，即使是祖细胞分裂和分化的微小变化，在多代中也可能对生物体产生重大影响。”

这项研究是干细胞研究能够揭示许多疾病和健康问题的一个例子，迄今为止，医学界对这些疾病和健康问题了解甚少。诺布尔和他的同事是该领域的先驱，参与了几个参与构建中枢神经系统的祖细胞的发现。

对这些细胞的精确时间和作用的不断增长的知识使科学家能够探索这些疾病的分子起源，罗切斯特团队的发现是越来越多的发现的一部分，这些发现表明某些发育综合征可能是干细胞功能中断的结果。

诺布尔说:“分析新化学物质的障碍之一是很难开发出一个足够敏感的系统，可以对单个细胞和整个生物体做出正确的预测。”

“这种新的途径提供了一种方法，可以分析环境中可能遇到的各种化学物质的水平。此外，通过识别一种被有毒物质暴露激活的特定分子途径，我们现在可以开始研究保护细胞免受信号中断的具体方法。”