搜狐首页 科技 楚乔传

手机搜狐

SOHU.COM

PLoS Biol:重磅级研究!科学家成功解析机体控制干细胞分化的精细分子机制

本文系生物谷原创编译,欢迎分享,转载须授权!

干细胞是一种能够产生人类机体中任何一种细胞类型的非特化细胞,然而截至目前为止,科学家们并不是非常清楚机体是如何控制干细胞的,同时研究者也并未完全阐明什么样的因素能够决定干细胞的分化,比如分化成为血液细胞、肝脏或者神经细胞等,近日来自卢森堡大学等机构的研究人员通过研究鉴别出了机体调节祖细胞转化成为红细胞和白细胞的分子机制,相关研究刊登于国际杂志PLoS Biology上,该研究或为后期科学家们开发出新型的干细胞疗法提供希望。

尽管机体中所有的细胞都携带有相同的遗传图谱(DNA),但有些细胞却扮演着红细胞和骨细胞的角色,有些细胞则作为神经或皮肤细胞发挥功能,如今研究人员清楚知晓单个细胞的作用机制,但有机体是如何在相同的遗传模板下制造具有多样性的细胞,而且机体又是如何将这些细胞放置在所需要的位置的,研究者却并不清楚。

为了理解上述问题,这项研究中,研究人员利用生长激素来处理来自小鼠机体的血液干细胞,随后仔细观察在干细胞分化为白细胞和红细胞的过程中祖细胞的行为表现,研究人员观察到,干细胞并不会以一种线性靶向性的方式来进行转化,但其却是机会性的,每一个祖细胞都会适应环境的需要并且将其整合入细胞所需要的地方;在祖细胞进行分化之前,其首先会失去干细胞的特性,随后就会检查当前的细胞系是否是非常需要的。

这项研究中,研究者首次发现,祖细胞的命运或许并不是被预先设定的,而且其也并不会遵循一种线性过程,而这项观察结果似乎同当前的说法相矛盾了,当前普遍认为干细胞能够被重编程,并且从一开始就遵循一种特定的谱系,研究者认为这种过程类似于其它祖细胞,在实验室中研究者观察到,在所谓的ips细胞或诱导多能干细胞中也会出现相同的分化模式,而这些细胞会直接转化成为不同类型的细胞。

本文研究或许能够帮助改善未来疾病疗法的治疗效率,干细胞疗法包括给患者机体中注射入自身的干细胞来移除机体中死亡的细胞,比如帕金森疾病疗法等;很多年以来科学家们一直在不断进行疾病潜在疗法的开发,然而目前内源性干细胞疗法仅取得了一定程度的成功,然而这种疗法还颇具争议,因为其会诱发一些严重的副作用,有时候甚至会诱发细胞不断繁殖最终导致癌症产生,最后研究者Alexander Skupin总结道,如今我们通过更为深入的研究更好地理解了机体如何影响干细胞的分化方向,后期或许研究者就能够更好地控制干细胞的分化,开发治疗多种治疗人类疾病的潜在干细胞疗法。

原始出处:

Mitra Mojtahedi, Alexander Skupin, Joseph Zhou, et al. Cell Fate Decision as High-Dimensional Critical State Transition.PLoS Biology, 2016; 14 (12): e2000640 DOI: 10.1371/journal.pbio.2000640

更多精彩文章,请下载生物谷APP

精选