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研究人员发现成体细胞重编程为干细胞的关键因子《新闻》

发布时间:2020-09-14 20:33:40 阅读: 来源:泡沫包装厂家

网导读:最后,研究人员发现,随着iPS细胞的成熟,ROS的产生会减少,这些成熟的干细胞克隆在低ROS水平的细胞环境中生存的最好。这项工作是发表在2012年的细胞(......

在新一期的细胞报道(CellReports)杂志的一篇论文中,由休斯顿卫理公会研究所的医学博士JohnP.Cooke领导的研究小组,确定了一个对于成体细胞(非精子或卵子细胞)转变为干细胞非常关键的生物学因子的特点。

想一想电影变形金刚,卡车和汽车会变成机器人。我们操纵细胞核中的基因产生特异性蛋白,改变生长和成熟的正常程序,把成体细胞转变为一种新类型的细胞,从而使其有能力转化为任何其他细胞类型,心血管科学系的主任和通讯作者Cooke说。

被称为诱导型多能干细胞(iPS细胞)的这些细胞可以分化成任何体细胞类型,这使得它们成为对抗多种疾病的潜在有价值的武器。Cooke和他的同事们发现,活性氧(ROS,也被称为氧衍生自由基),在核重编程中起着关键的作用。通过使用各种方法诱导体细胞成为iPS细胞,研究人员首先发现,在重编程的早期阶段,转变一直伴随ROS生成的增加。

当我们使用遗传工具敲除控制活性氧产生的酶,或者当我们把ROS的生成和抗氧化剂进行绑定时,我们观察到iPS细胞克隆的形成明显减少,Cooke说。反之,活性氧的生产过剩会妨害干细胞的形成,这意味着最佳的iPS细胞产生于自由基的最适宜浓度过多或过少都会导致重编程关闭。

最后,研究人员发现,随着iPS细胞的成熟,ROS的产生会减少,这些成熟的干细胞克隆在低ROS水平的细胞环境中生存的最好。这项工作是发表在2012年的细胞(Cell)杂志上的内容的延伸,其中Cooke表明用来传递基因重编程的病毒不仅仅只是一个媒介。

我们了解到的是,病毒载体在重编程中发挥了重要的作用。它们先天免疫信号的激活引起的表观遗传改变,对于体细胞转变为iPS细胞是绝对有必要的,Cooke说。

先天免疫信号已知能够刺激ROS的产生,从而参与细胞的防御功能。Cooke表示,研究团队正在开发新的方法来操控ROS的先天免疫信号,从而最大限度地生产iPS细胞,并更好地指导其分化。

对体细胞重编程为多能干细胞机制的更好理解对正在进行的研究和治疗疾病的工作是至关重要的。例如,可以采取来自患有阿尔茨海默氏症患者的皮肤细胞,将它们转变为iPS细胞,然后再将它们分化成神经元,使科学家可以研究该个体的脑细胞。因此,iPS细胞对理解不同的疾病过程是非常有用的,同时也可能被用来开发新的再生疗法。

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