5-フルオロウラシルで処理したプラナリアンは、幹細胞の不均一性と組織の老化を研究するための汎用性の高いモデルシステムです

5-fluorouracil-treated planarians, a versatile model system for studying stem cell heterogeneity and tissue aging.

• Gaetana Gambino
• Chiara Ippolito
• Letizia Modeo
• Alessandra Salvetti
• Leonardo Rossi

抄録

プラナリアンは、幹細胞、細胞分化、発生生物学、トランスレーショナルリサーチの分野における分子研究のための健全で確立されたモデル系です。X線処理した幹細胞のないプラナリアンは、幹細胞の転写プロファイルやプラナリアンの生物学的プロセスにおける役割を研究するために一般的に使用されています。X線は分化した細胞に酸化的・DNA損傷を誘発し、ほとんどの研究センターでは使用できない高価な放射線機器を必要とし、厳格なリスク管理と専任のスタッフを必要とします。私たちは、主に増殖細胞に影響を与える代謝拮抗性遺伝毒性薬として知られる5-フルオロウラシルを用いて、X線治療の代替としての利用を実証するための試験を行いました。その結果、5-フルオロウラシルの高用量投与により、Dugesia japonica幹細胞を枯渇させる能力を実証し、5-フルオロウラシルに一過性に抵抗性のある幹細胞集団を同定することに成功した。我々の結果は、遺伝毒性物質に対する抵抗性のメカニズム、プラナリア幹細胞の不均一性、組織老化の分子カスケードを研究するためのモデル系として、5-フルオロウラシル処理プラナリアの使用を奨励するものである。この論文は著作権で保護されています。すべての権利を保有しています。

Planarians are a sound, well-established model system for molecular studies in the field of stem cells, cell differentiation, developmental biology and translational research. Treated stemcell-less planarians produced by X-ray treatment are commonly used to study stem cell transcriptional profile and their role in planarian biological processes. X-ray induce oxidative and DNA damage to differentiated cells, require expensive radiation machines that are not available in most of the research centers and demand rigorous risk management and dedicated staff. We tested the use of the well-known antimetabolite genotoxic drug 5-fluorouracil which mainly affects proliferating cells in way to demonstrate its use in replacing X-ray treatment. We succeeded in demonstrating ability of high doses of 5-fluorouracil to depleteDugesia japonica stem cells and in identifying a 5-fluorouracil transiently resistant population of lineage committed stem cells. Our results encourage the use of 5-fluorouracil-treated planarians as a model system for studying mechanisms of resistance to genotoxicants, planarian stem cell heterogeneity and molecular cascades of tissue aging. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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