生物谷Bioon.com 訊 蛋白質(zhì)之間的相互作用加強(qiáng)細(xì)胞間的相互聯(lián)系,，維持干細(xì)胞的多能性,。對(duì)于胚胎干細(xì)胞而言，與其周圍細(xì)胞保持接觸聯(lián)系是至關(guān)重要的,。中國(guó)學(xué)者李棟等人發(fā)現(xiàn)了有助于細(xì)胞接觸生長(zhǎng)并能保證他們維持其多能性的一個(gè)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),。該項(xiàng)研究成果發(fā)布于10月25日的《細(xì)胞生物學(xué)雜志》（The Journal of Cell Biology）上。第一作者李棟早年畢業(yè)于中科院健康科學(xué)研究所,，本文系The Journal of Cell Biology這一期封面文章,，并進(jìn)行重點(diǎn)推薦和報(bào)道。
（圖片來源：rupress.org）
以往研究發(fā)現(xiàn),，只要有適宜的培養(yǎng)條件,，人類胚胎干細(xì)胞就可以無限的分裂增殖而不發(fā)生分化。研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些維持這類細(xì)胞需要的條件,，比如一些細(xì)胞因子：bFGF,、TGF-β等。這些因子能夠穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄因子,，其中SOX2,、OCT4和NANOG一起可以抑制胚胎干細(xì)胞分化。胚胎干細(xì)胞也需要同伴,，他們互相擁擠在一起形成緊密的克隆，細(xì)胞之間相互密切聯(lián)系,。這種克隆形態(tài)是獨(dú)特的,。研究者利用這一特性用來作為來鑒定從分化的細(xì)胞重新誘導(dǎo)成為干細(xì)胞的指標(biāo)之一，而單個(gè)的細(xì)胞往往容易死亡,。李棟等人著手研究細(xì)胞之間的這種緊密聯(lián)系怎樣使胚胎干細(xì)胞維持其多能性,。
首先，這個(gè)課題組用一些化合物(蛋白激酶或者信號(hào)分子的抑制劑)對(duì)胚胎干細(xì)胞進(jìn)行處理,，篩選出對(duì)胚胎干細(xì)胞多能性有影響的化合物,。 他們發(fā)現(xiàn)Blebbistatin 能夠刺激胚胎干細(xì)胞分離，其克隆形態(tài)變得扁平,，而且擴(kuò)散成為單個(gè)細(xì)胞狀態(tài),。Blebbistatin還能夠降低維持干細(xì)胞多能性的轉(zhuǎn)錄因子的活性，促進(jìn)干細(xì)胞早期分化標(biāo)志物 Lamin A/C 的增加,。
Blebbistatin抑制肌球蛋白(NMMII)的活性,，后者有助于調(diào)控細(xì)胞的形態(tài)以及移動(dòng)。在他們的研究中,，發(fā)現(xiàn)只有NMMIIA影響細(xì)胞的多能性,。他們進(jìn)一步研究證實(shí)NMMIIA和另一個(gè)促進(jìn)細(xì)胞相互粘附的膜蛋白Eadherin一起聚積于細(xì)胞與細(xì)胞的連接部位,。
這兩個(gè)分子的位置暗示他們之間有緊密的關(guān)系。NMMIIA有助于Ecadherin穩(wěn)定在其所處的位置,。當(dāng)課題組人員利用RNAi技術(shù)降低NMMIIA的表達(dá)后,，Ecadherin會(huì)離開其所處的細(xì)胞與細(xì)胞間連接部位而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。長(zhǎng)期抑制NMMIIA會(huì)降低E-cadherin的表達(dá),。
在表面附有E-cadherin的培養(yǎng)基上,，Blebbistatin能夠降低細(xì)胞粘附達(dá)20%以上，這表明NMMIIA使細(xì)胞粘附力更強(qiáng),。利用RNAi技術(shù)抑制Ecadherin后,，會(huì)破壞抑制細(xì)胞分化的信號(hào)通路，降低SOX2,，OCT4和NANOG 的表達(dá),，一些分化標(biāo)志蛋白也會(huì)相應(yīng)增加。
NMMIIA和Ecadherin是聯(lián)系很緊密,，但是,，李棟等人發(fā)現(xiàn)還有其它因子參與其中。抑制NMMIIA降低Ecadherin的水平是通過降低Ecadherin的連接蛋白P120catenin的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的,。研究人員發(fā)現(xiàn)Ecadherin和P120處于一個(gè)相互促進(jìn)的循環(huán)中,，他們可以互相增強(qiáng)其表達(dá)水平。他們認(rèn)為在信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中的這種循環(huán)反饋能夠確保有足夠的Ecadherin 聚積在細(xì)胞與細(xì)胞的連接處,。
“這項(xiàng)研究開始揭示一些使細(xì)胞形成緊密粘附件的分子機(jī)制,。”資深作者王霏說。他說,，此外,，生物化學(xué)和力學(xué)信號(hào)相結(jié)合決定了干細(xì)胞的粘附性和克隆的緊密程度決定了細(xì)胞的分化狀態(tài)。另外,，研究者還需要回答一個(gè)問題,，那就是干細(xì)胞之間的聯(lián)系是怎樣影響包括SOX2、OCT4,、NANOG在內(nèi)的多能性調(diào)控網(wǎng)絡(luò),。
這些研究發(fā)現(xiàn)為干細(xì)胞研究者提供一些線索，怎樣調(diào)整培養(yǎng)干細(xì)胞的方法,，一些能夠激活NMMIIA-E-caherin調(diào)節(jié)通路的小分子可能有助于維持干細(xì)胞的增殖而不分化,。（生物谷Bioon.com）
注：本文翻譯自JCB評(píng)論員Mitch Lesile的英文評(píng)論 Helping stem cells make a connection
英文原文鏈接：http://jcb.rupress.org/content/early/2010/10/20/jcb.1913if
