保持幹細胞本性有一關鍵因子

2020-12-07 中國科學院

保持幹細胞本性有一關鍵因子

2014-09-27 科技日報 常麗君

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　　幹細胞是細胞界「永遠的少女」。人們認為它會一直保持靜止狀態，直到有某種信號迫使它分裂，產生差異而形成高度特化的細胞。理論上它們能發育成任何類型的成熟細胞，因而在組織與器官再生領域有著光明前景，但人們還需要更充分地掌握幹細胞生理學。

　　據物理學家組織網9月25日報導，紐約大學朗格尼醫學中心一項最新研究表明，一種與許多癌症有關的蛋白質BRD4，在保持幹細胞「年幼多能」狀態中起著關鍵作用。相關論文在線發表於最近的《細胞·報告》上。

　　幹細胞因子BRD4與許多癌症有關，也是目前臨床試驗中可預期的治療標靶。朗格尼醫學中心病理學副教授伊娃·赫爾南多-蒙傑研究小組在2013年發現，黑色素瘤細胞中會表達過多的BRD4以助其增殖，抑制BRD4會讓它們生長明顯放慢。這種蛋白質能讓癌細胞保持相對不成熟的類幹細胞狀態，在一定程度上驅動了癌症。因此，研究人員想找出這種蛋白質在真正的幹細胞中起了什麼作用。

　　他們與紐約西奈山伊坎醫學院周明明（音譯）小組合作，開發出一種BRD4阻斷化合物，用在新研究中抑制小鼠和人類胚胎幹細胞中BRD4的活性，他們還用特殊的RNA分子阻斷BRD4基因轉錄，觀察幹細胞是怎樣改變自身特性的。結果發現當幹細胞分裂時，開始顯出年輕神經元的特徵。

　　BRD4能綁定到基因組中一種叫做「超級增強子」的特殊位點上調節基因活性，這些位點被認為是頂級控制器，為多種基因編制不同的表達模式，合在一起確定細胞類型。

　　「我們發現BRD4佔據了超級增強子的基因位置，這對幹細胞保持其本身特性是非常重要的。」朗格尼醫學中心博士後拉菲拉·迪米可說，當他們用BRD4抑制劑時，這些基因，包括OCT4和PRDM14的表達數量急劇下降。「OCT4也能抑制神經元分化，所以我們認為，BRD4抑制劑造成的OCT4減少是誘導幹細胞出現神經元特徵的最可能原因。」

　　OCT4也是標準「OKSM」混合劑的4個因子之一，OKSM可用於將普通細胞轉變為誘導多能幹細胞（iPSc）。而新研究結果表明，BRD4甚至能在更高調控級別上增強幹細胞特性。

　　「我們的發現更好地理解了調節幹細胞狀態的複雜系統。」赫爾南多-蒙傑說，「理論上，我們能用BRD4代替OKSM混合劑中的一個或幾個因子，也能加入混合劑中提高重編程效率，這正是我們目前所研究的。」反過來，還可以用BRD4抑制劑輔助編程，讓細胞向另一個方向發展，比如將幹細胞變成嬰兒神經元，將來有一天或能用於再生療法。

　　幹細胞是細胞界「永遠的少女」。人們認為它會一直保持靜止狀態，直到有某種信號迫使它分裂，產生差異而形成高度特化的細胞。理論上它們能發育成任何類型的成熟細胞，因而在組織與器官再生領域有著光明前景，但人們還需要更充分地掌握幹細胞生理學。
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列印 責任編輯：侯茜

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