保持干細胞本性有一關鍵因子
日期：2014-09-29 09:11:39
干細胞是細胞界“永遠的少女”。人們認為它會一直保持靜止狀態，直到有某種信號迫使它分裂，產生差異而形成高度特化的細胞。理論上它們能發育成任何類型的成熟細胞，因而在組織與器官再生領域有著光明前景，但人們還需要更充分地掌握干細胞生理學。
據報道，紐約大學朗格尼醫學中心一項最新研究表明，一種與許多癌癥有關的蛋白質BRD4，在保持干細胞“年幼多能”狀態中起著關鍵作用。相關論文在線發表于最近的《細胞·報告》上。
干細胞因子BRD4與許多癌癥有關，也是目前臨床試驗中可預期的治療標靶。朗格尼醫學中心病理學副教授伊娃·赫爾南多-蒙杰研究小組在2013年發現，黑色素瘤細胞中會表達過多的BRD4以助其增殖，抑制BRD4會讓它們生長明顯放慢。這種蛋白質能讓癌細胞保持相對不成熟的類干細胞狀態，在一定程度上驅動了癌癥。因此，研究人員想找出這種蛋白質在真正的干細胞中起了什么作用。
他們與紐約西奈山伊坎醫學院周明明（音譯）小組合作，開發出一種BRD4阻斷化合物，用在新研究中抑制小鼠和人類胚胎干細胞中BRD4的活性，他們還用特殊的RNA分子阻斷BRD4基因轉錄，觀察干細胞是怎樣改變自身特性的。結果發現當干細胞分裂時，開始顯出年輕神經元的特征。
BRD4能綁定到基因組中一種叫做“超級增強子”的特殊位點上調節基因活性，這些位點被認為是頂級控制器，為多種基因編制不同的表達模式，合在一起確定細胞類型。
“我們發現BRD4占據了超級增強子的基因位置，這對干細胞保持其本身特性是非常重要的。”朗格尼醫學中心博士后拉菲拉·迪米可說，當他們用BRD4抑制劑時，這些基因，包括OCT4和PRDM14的表達數量急劇下降。“OCT4也能抑制神經元分化，所以我們認為，BRD4抑制劑造成的OCT4減少是誘導干細胞出現神經元特征的最可能原因。”
OCT4也是標準“OKSM”混合劑的4個因子之一，OKSM可用于將普通細胞轉變為誘導多能干細胞（iPSc）。而新研究結果表明，BRD4甚至能在更高調控級別上增強干細胞特性。
“我們的發現更好地理解了調節干細胞狀態的復雜系統。”赫爾南多-蒙杰說，“理論上，我們能用BRD4代替OKSM混合劑中的一個或幾個因子，也能加入混合劑中提高重編程效率，這正是我們目前所研究的。”反過來，還可以用BRD4抑制劑輔助編程，讓細胞向另一個方向發展，比如將干細胞變成嬰兒神經元，將來有一天或能用于再生療法。
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