我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并破解體細(xì)胞“變身”多能干細(xì)胞的分子障礙
來(lái)源：中大網(wǎng)校發(fā)布時(shí)間：2012-10-11
干細(xì)胞尤其是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞研究是近年來(lái)生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。中國(guó)科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)維生素C能提高體細(xì)胞“變身”誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的效率。最近，科學(xué)家成功發(fā)現(xiàn)并破解了維生素C能促進(jìn)體細(xì)胞“變身”為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的分子障礙，從而為闡明誘導(dǎo)多能干細(xì)胞形成機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。
中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院裴端卿研究團(tuán)隊(duì)的這一研究成果，美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間17日由國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞。干細(xì)胞》在線發(fā)表，并將于12月2日以封面文章形式發(fā)表在期刊上。
誘導(dǎo)干細(xì)胞是指在外源因子誘導(dǎo)下，體細(xì)胞在體外“變身”為與胚胎干細(xì)胞具有同樣特征的多能干細(xì)胞，在組織器官移植、基因治療中具有重要意義，在新藥開發(fā)篩選、新基因發(fā)掘、毒性評(píng)估等領(lǐng)域也有望產(chǎn)生重要影響。盡管誘導(dǎo)多能干細(xì)胞應(yīng)用前景廣泛，但其誘導(dǎo)機(jī)理不明、誘導(dǎo)效率低下等問(wèn)題長(zhǎng)期困擾著科學(xué)家們。
2009年，裴端卿等人研究發(fā)現(xiàn)，維生素C可以大大提高體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的效率。為探索這一現(xiàn)象背后的機(jī)理，兩年多來(lái)，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)了制約體細(xì)胞“變身”的一種分子障礙，維生素C是通過(guò)一種特殊酶降低這種分子障礙的影響從而提高“變身”效率。
經(jīng)過(guò)大量篩選，科學(xué)家從數(shù)十種酶中找到了一種能顯著提高細(xì)胞重編程效率的酶——組蛋白去甲基化酶。維生素C和這種酶都能加速成體細(xì)胞生長(zhǎng)，具有協(xié)同作用。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，未處理的體細(xì)胞——成纖維細(xì)胞在體外傳代到第6代時(shí)幾乎老化得不能再“變身”為多能干細(xì)胞。但轉(zhuǎn)導(dǎo)這種酶并在培養(yǎng)基中添加維生素C，成纖維細(xì)胞在體外傳代到第6代甚至第12代時(shí)還沒有表現(xiàn)出衰老的表型，能保持與原細(xì)胞一樣的“變身”潛能，維持重編程效率。
美國(guó)斯坦福大學(xué)干細(xì)胞生物學(xué)家馬呂斯。魏理格博士認(rèn)為：“這一研究結(jié)果闡明了這個(gè)蛋白質(zhì)與維生素C協(xié)同作用，能夠打開完成重編程所必需的‘沉睡基因’從而推動(dòng)重編程，是人們?cè)噲D從分子水平上理解細(xì)胞重編程機(jī)理的一個(gè)里程碑式的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)研究具有廣泛和深遠(yuǎn)的意義。”
“這項(xiàng)研究是個(gè)漂亮的范例，體現(xiàn)在如何通過(guò)研究重編程的機(jī)理來(lái)揭示細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控的奧秘。”美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校著名干細(xì)胞學(xué)者凱莎琳。普拉施博士說(shuō)。
下一步，科學(xué)家將進(jìn)一步開展相關(guān)研究，以進(jìn)一步揭示誘導(dǎo)多能干細(xì)胞“變身”機(jī)制。
