來自西班牙巴塞羅那基因組調(diào)控中心的一個(gè)研究小組,發(fā)現(xiàn)了一種對(duì)細(xì)胞重編程至關(guān)重要的蛋白質(zhì)。他們還詳細(xì)描述了這種蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài),以及它和參與重編程及干細(xì)胞多能性維持的其他一些因子的相互作用。這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)布在《Cell Reports》雜志上。
轉(zhuǎn)錄因子Nanog對(duì)于維持干細(xì)胞的多能狀態(tài)至關(guān)重要。來自癌癥調(diào)控中心的研究人員調(diào)查了這一蛋白的作用,在發(fā)表于《Cell Reports》雜志上的論文中他們揭示了Nanog的作用機(jī)制。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)Nanog牽涉其他的因子,并且詳細(xì)描繪了它們的動(dòng)態(tài)。尤其是,通過研究另一個(gè)與細(xì)胞重編程有關(guān)的蛋白β-catenin,他們?cè)鲞M(jìn)了對(duì)Nanog功能的認(rèn)識(shí)。
細(xì)胞更新是一個(gè)在我們的身體里不斷發(fā)生的自然過程。為了讓這一過程發(fā)生,我們擁有一些干細(xì)胞來負(fù)責(zé)生成新的細(xì)胞,補(bǔ)充和更新那些死去的細(xì)胞。干細(xì)胞生成一些未分化的多能細(xì)胞,后者具有變成所有細(xì)胞類型的能力。這些多能細(xì)胞沿著分化路徑走向特化,可以生成從神經(jīng)元到皮膚細(xì)胞所有的細(xì)胞類型。
科學(xué)家們想了解使得干細(xì)胞分化或是維持多能性的機(jī)制。也有許多的研究試圖逆轉(zhuǎn)這一過程,使得已分化的細(xì)胞重編程,變?yōu)槎嗄芗?xì)胞。認(rèn)識(shí)這一過程中所有的作用因子,對(duì)于理解干細(xì)胞的運(yùn)作機(jī)制以及推動(dòng)再生醫(yī)學(xué)發(fā)展至關(guān)重要。
論文的作者之一、基因組調(diào)控中心Pia Cosma細(xì)胞重編程和再生實(shí)驗(yàn)室的Lucía Marucci說:“我們知道Nanog以某種方式參與維持了干細(xì)胞的多能性;現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了它所利用的機(jī)制,并更好地了解了它是如何發(fā)揮作用的?!?
論文的共同作者Elisa Pedone說:“研究這一過程使得我們發(fā)現(xiàn)了不僅Nanog在重編程中起關(guān)鍵作用,另一種蛋白β-catenin的動(dòng)態(tài)也在重編程中起重要作用。我們現(xiàn)在知道,就像Nanog一樣,β-catenin在細(xì)胞中不斷地波動(dòng),且并不僅出現(xiàn)在重編程激活之時(shí)。”
為了了解和確定兩種蛋白質(zhì)的活性參數(shù),研究人員開發(fā)了一種數(shù)學(xué)模型來解釋這種動(dòng)態(tài)。他們利用這一模型了解隨著時(shí)間的推移及不同情況下這些蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的行為。
這項(xiàng)新研究有可能為改良當(dāng)前體細(xì)胞重編程方案提供一個(gè)新的研究思路,并將有助于推動(dòng)研究人員更深入地了解重編程及細(xì)胞命運(yùn)決定機(jī)制。