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允许干细胞维持其状态的细胞机制

 成靖 2021-10-14
2021-10-12 20:46·上海卡替生物技术

胚胎干细胞可以产生身体中的每一种细胞类型。瑞典的一个研究小组与瑞士和加拿大的研究小组合作,现已确定了一种细胞机制,对这些细胞作为干细胞维持其状态的能力非常重要。这些发现发表在《细胞报告》杂志上,增加了再生医学领域所需的知识。

允许干细胞维持其状态的细胞机制

在包括人类在内的大多数生物体的早期发育过程中,胚胎是由具有特殊能力的细胞组成的,这些细胞具有在成人体内产生每一种其他类型细胞的特殊能力。这种能力被称为“多能性”。这些细胞叫做胚胎干细胞或者说ESCs,因此可以被认为是体内所有细胞的“父母”。

ESCs可以通过多种刺激生长的蛋白质来分离和培养,这些蛋白可以使他们以胚胎干细胞的身份繁衍和维持自己的状态。这在再生医学领域具有很高的相关性,因为ESCs有可能产生--至少在原则上--构成我们身体的所有不同的组织。然而,我们不完全了解ESCs是如何传播的,我们也不知道这些细胞形成特殊细胞的能力需要哪些机制,这一过程被称为细胞分化。

在对小鼠胚胎干细胞进行的一项新研究中,研究人员发现了一种新的机制的证据,该机制为胚胎干细胞如何保持其多能性提供了新的线索。通过研究被称为Wnt信号通路的细胞间的通讯机制,研究小组确定了ESCs决定是否分裂和保持ESCs或分化所需的基因成分。

林克平大学生物医学与临床科学系(BKV)的博士生西蒙·索德霍尔姆(Simon S Derholm)说:“我们在这项研究中发现的基因回路的抑制,使得胚胎干细胞能够保持其状态的特性,这是它们自我更新和保持身份的能力。”

“我们的发现揭示了胚胎干细胞的机制之一。细胞用于决定是增殖还是分化,这是这一研究领域的圣杯。这一发现还可以为一代技术铺平道路,使科学家能够在文化中成长足够的数量。胚胎干细胞产生特定于病人的组织。在未来,这种技术可能允许再生或替换丢失或失败的组织,例如发生在几种神经退行性疾病和心肌梗死中,“林克平大学生物医学和临床科学系首席研究员Claudio Cant au说。

更多内容:Nikolaos Doumpas et al, TCF/LEF regulation of the topologically associated domain ADI promotes mESCs to exit the pluripotent ground state, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109705

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