致癌基因Myc在干細胞發育中發揮關鍵性作用

日期：2010-09-06 11:14:35

干細胞是一類具有自我復制能力的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞，生成各種組織器官——例如腎、腦、心臟或是皮膚。干細胞的多潛能性使得科學家們利用它治療各種疾病成為可能。

喬治亞州大學的一個研究小組首次證實Myc基因在干細胞發育及維持中發揮著比以前研究者證實的更為重要的作用。研究論文發表在《Cell Stem Cell》雜志上。

Myc一直被視為是一種致癌基因，最近喬治亞州大學研究小組的最新研究證實它在干細胞生物學中發揮關鍵性的作用。這一發現將有助于科學家們了解發育過程以及推動干細胞的細胞治療應用。

“新研究揭示了Myc令人意想不到的功能，”喬治亞州大學佐治亞腫瘤聯合會著名科學家及分子細胞生物學著名學者Stephen Dalton說：“我們的研究第一次描述了Myc是如何維持多能干細胞狀態的。”

在以前的研究中Dalton和他的同事們證實Myc在干細胞維持中發揮關鍵作用，它可以影響在干細胞分化為特異細胞過程中發揮決定性作用的大量基因的表達。在新研究中，Dalton的研究小組證實Myc通過抑制一種“主要調控子”GATA6基因維持干細胞的多潛能性。

“多潛能性是從胚胎發育至成體過程中一個細胞生成所有細胞類型的固有特性?！盌alton說：“這是非常重要的生物過程，了解它的調控機制不僅有助于了解基礎發育而且我們可通過控制干細胞潛能發展針對糖尿病、心血管疾病和大量的神經障礙疾病的細胞治療。通過詳細了解早期發育，我們希望能夠利用這個機制控制多潛能干細胞分化為具有治療用途的細胞類型。

發現Myc可以抑制GATA6對于Dalton研究小組來說是個巨大的驚喜，但同時他們也認為他們還只是看到了Myc在干細胞中作用的“冰山一角”?，F在看起來更詳細地研究Myc的作用將為了解干細胞基礎生物特性打開新的局面。

通過檢測兩種Myc蛋白——c-Myc 和N-myc在多能干細胞中失活時的事件，Dalton的研究小組揭示了Myc維持干細胞多能性的機制。他發現c-Myc或N-myc都可以維持干細胞的多能性，但兩者同時失活就會啟動多潛能干細胞分化。Myc因此在抑制分化中起“剎車”的作用。當這個“分化剎車”被去除，細胞就會喪失它們的干細胞特性，從而分化為所有細胞類型中的任何一種。

多潛能干細胞可以是來自皮膚成纖維細胞甚至是血液。將成熟成纖維細胞或血細胞轉化為多潛能干細胞稱之為“重編程”。 Myc在這個過程中發揮關鍵作用。將來自患者血液或皮膚的細胞轉化為干細胞是醫學上的重大變革，它打開了患者個體化干細胞治療的新方向，可避免免疫排斥相關問題。

“在細胞重編程過程中，Myc可抑制與分化狀態相關的基因，調控干細胞基因表達，”Dalton說：“我們推測在早期重編程階段，Myc可通過改變細胞周期使干細胞能夠長時間分裂而不發生老化。在腫瘤細胞中Myc發揮著同樣的作用?！?/P>

Dalton認為正常干細胞和腫瘤細胞之間存在著神秘的聯系。既然Myc是維持干細胞以及癌癥發展的關鍵因子，多潛能干細胞則成為腫瘤生物學的一個極好的模型。他認為許多組織中干細胞失常而啟動癌癥發生，干細胞、癌癥和Myc之間有著密切的聯系。

“這將是未來幾年中我們最重要的的研究領域，”Dalton說。