Nature子刊：干細胞多能性決定因子
日期：2014-04-02 09:26:13
來自加拿大和新加坡的研究人員組成的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，人類DNA中的一些古老病毒DNA殘余物是人類干細胞具有多能性的必要條件。在發(fā)表于《自然結(jié)構(gòu)和分子生物學(xué)》（Nature Structural and Molecular Biology）雜志上的論文中，該研究小組描述他們破壞干細胞樣本中一種病毒殘余物的功能，發(fā)現(xiàn)這樣做阻礙了干細胞生成除一種細胞類型之外的所有其他人類細胞的能力。
干細胞具有自我復(fù)制和多向分化潛能，是人體所有細胞的起源細胞——干細胞所具有的這種能力又被稱之為多能性。科學(xué)家們還并未真正地了解干細胞是如何知道變?yōu)槟姆N細胞類型的，他們正在努力地尋找這一答案。闡明它有可能促使開發(fā)出治愈許多疾病或再生出失去肢體的方法。在這項新研究工作中，研究人員希望了解殘余病毒DNA在干細胞DNA以及多能性中所起的作用。
科學(xué)家們已經(jīng)知道在人類的DNA中存在著病毒DNA，它們是數(shù)百萬年前逆轉(zhuǎn)錄病毒感染的結(jié)果。逆轉(zhuǎn)錄病毒通過將它們自身的DNA插入到宿主DNA中進行繁殖——如果這種情況發(fā)生在精細胞或卵細胞中，病毒DNA可最終變成宿主的DNA。直到現(xiàn)在，科學(xué)家們都認為殘余病毒DNA只是“垃圾”DNA,其不起任何的作用。現(xiàn)在可以明確的是，至少有一種這樣的DNA: HERV-H實際上在干細胞多能性上發(fā)揮了極其重要的作用。
研究人員用少量設(shè)計抑制HERV-H的RNA處理了一些人類干細胞。他們發(fā)現(xiàn)，這樣做會破壞干細胞發(fā)育為所有人類細胞的能力，轉(zhuǎn)而它們將只能生長為與結(jié)締組織中的成纖維細胞相似的細胞。更為深入地觀測揭示，抑制HERV-H還減少了多能性必需的一些蛋白質(zhì)生成。因此，至少在人類，這一殘余病毒DNA似乎是正常人類發(fā)育的必要條件。沒有它，將不可能存在人類生命。
鑒于HERV-H在多能性中起作用，有可能其他的殘余病毒DNA也在人類發(fā)育中發(fā)揮了功能，因此未來其他的研究工作將極有可能將焦點放在測試每種殘余病毒DNA上,以了解它們是否并不只是人類進化過程中感染所遺留下來的垃圾。
