干細(xì)胞如何維持“干性”
當(dāng)胚胎干細(xì)胞在其原子核表達(dá)Oct4蛋白質(zhì)（品紅）時(shí)會(huì)粘附在一起（綠色，左圖）。
當(dāng)除去Oct4時(shí)，它們的形狀發(fā)生變化，且黏著力降低（右圖，藍(lán)色的細(xì)胞核）。
（由哥本哈根大學(xué)供圖）
哥本哈根大學(xué)和愛丁堡大學(xué)的科學(xué)家識(shí)別了一組功能相關(guān)的因子，可調(diào)節(jié)胚胎干細(xì)胞的自我更新能力。其中關(guān)鍵的一點(diǎn)就是干細(xì)胞標(biāo)記物Oct4如何讓干細(xì)胞附著在一起。 識(shí)別這些因子有助于設(shè)計(jì)更好、更安全的方式為未來的再生醫(yī)學(xué)細(xì)胞療法治療糖尿病和帕金森氏病等疾病制備專門的細(xì)胞。 該研究結(jié)果發(fā)表在科學(xué)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》。
科學(xué)家已知蛋白質(zhì)Oct4在維持胚胎干細(xì)胞的純凈形式中起著關(guān)鍵作用， 但是到目前為止還沒有人知道在8000多個(gè)基因中，Oct4究竟選擇了哪個(gè)基因來支持干細(xì)胞的自我更新。通過比較青蛙、老鼠和人類干細(xì)胞的進(jìn)化，科學(xué)家們將Oct4與細(xì)胞的粘著力聯(lián)系起來。 他們發(fā)現(xiàn)胚胎干細(xì)胞要茁壯成長(zhǎng)必須粘附在一起，而Oct4的作用是確保干細(xì)胞粘附在一起。愛丁堡大學(xué)研究員Alessandra Livigni說，“胚胎干細(xì)胞在分化成為成熟的細(xì)胞前能永遠(yuǎn)保持年輕。我們的研究表明，Oct4通過將干細(xì)胞互相粘連，阻止干細(xì)胞分化。”
盡管如大海撈針般艱難， 愛丁堡和哥本哈根的研究小組還是從 8000 多個(gè)基因中成功地識(shí)別了53個(gè)調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附的基因。這為更加有效地維持干細(xì)胞的“干性”（自我更新和分化能力）鋪平了道路。 胚胎干細(xì)胞最重要的特點(diǎn)就是自我更新和分化成所有類型的成體細(xì)胞。 然而干細(xì)胞要想用于醫(yī)療， 需要一直保持它們的“干性”直到使用前。當(dāng)醫(yī)生要把干細(xì)胞分化為特定的細(xì)胞， 例如生產(chǎn)胰島素的β細(xì)胞或大腦中的神經(jīng)細(xì)胞,他們希望這個(gè)過程發(fā)生的準(zhǔn)確、高效。“如果我們不懂得如何維持干細(xì)胞的‘干性’，我們不能做到這一點(diǎn)，這項(xiàng)研究有可能改變干細(xì)胞培養(yǎng)方法，使我們能以較低的成本和更高效的方式使用干細(xì)胞，”哥本哈根大學(xué)教授Joshua Brickman總結(jié)說。
