成人干細(xì)胞成為科學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)已有一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,。相關(guān)的問(wèn)題除了如何運(yùn)用它們進(jìn)行治療之外,研究人員還在研究它們確切的生理功能為何,。
由于在許多器官,,如肝臟、腦和肌肉中發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞的存在,,所以科學(xué)家推斷干細(xì)胞可能與組織的修補(bǔ)有關(guān),。
德國(guó)Max Planck大學(xué)的研究人員在一篇發(fā)表于Molecular and Cellular Biology中的研究指出,至少有一些成人干細(xì)胞可能是胚胎分化過(guò)程中,,所殘余下來(lái)的遺跡,。
研究人員利用自小鼠骨髓分離出的二株胎兒肺臟間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行研究,在這個(gè)試驗(yàn)中,,特別的是研究人員并未在培養(yǎng)液中添加生長(zhǎng)因子,,目的是防止細(xì)胞過(guò)早分化。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這二個(gè)細(xì)胞株所表現(xiàn)的典型干細(xì)胞標(biāo)記是不一樣的,。因此研究人員懷疑,胎兒肺臟間充質(zhì)干細(xì)胞由一組不同的細(xì)胞所構(gòu)成,,而具有相似的特征,。
研究人員推論出二個(gè)可能的解釋。第一,,干細(xì)胞可能錯(cuò)失了完全分化成專門細(xì)胞和組織的某種因子,。另一方面,,至少某些已知的成人干細(xì)胞類型可透露出胚胎分化過(guò)程早期的細(xì)胞實(shí)際情形。
在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,,成人干細(xì)胞一直是科學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn),。除了研究如何利用這種細(xì)胞治療疾病外,研究人員還對(duì)其準(zhǔn)確的生理功能進(jìn)行了探索,??茖W(xué)家不斷在肝臟、大腦和肌肉等器官中發(fā)現(xiàn)這種細(xì)胞,,并且推測(cè)這些細(xì)胞在器官的修復(fù)中起到一定的作用,。
現(xiàn)在,來(lái)自德國(guó)Max Plank心肺研究所(Max Plank Institute for Heart and Lung Research)的研究人員證明至少一些成人干細(xì)胞只是之前胚胎分化過(guò)程的殘余,,即只是進(jìn)化發(fā)育的“腳印”,。研究的結(jié)果公布在近期的Molecular and Cellular Biology雜志上。
這個(gè)研究組使用了從小鼠骨髓中分離得到的間充質(zhì)干細(xì)胞的兩個(gè)細(xì)胞系,。他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的特殊之處是沒(méi)有向培養(yǎng)介質(zhì)中添加生長(zhǎng)因子,,其目的是為了防止細(xì)胞過(guò)早分化。通過(guò)這種手段,,研究人員發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)細(xì)胞系的差異在于特殊干細(xì)胞標(biāo)記物的表達(dá),。因此,他們推測(cè)間充質(zhì)干細(xì)胞是一類不同的,、具有相似特征的細(xì)胞,。
正如所預(yù)料的,研究人員通過(guò)使用特定的物質(zhì)能夠讓干細(xì)胞系表達(dá)肌肉細(xì)胞特有的蛋白質(zhì),。有趣的是,,當(dāng)wnt信號(hào)途徑受到刺激時(shí),這些細(xì)胞開(kāi)始形成心肌細(xì)胞的特征,。相反,,當(dāng)它們預(yù)先用一種叫做CDO的蛋白刺激時(shí),細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出骨骼肌細(xì)胞的特征,。
在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,,細(xì)胞中一系列肌肉特異性基因被活化。這意味著一個(gè)分化過(guò)程的開(kāi)始,。但是這個(gè)過(guò)程是不徹底的,。例如,在wnt信號(hào)級(jí)聯(lián)被活化后,,沒(méi)有形成典型的模式——這意味著這種收縮器官的不完全發(fā)育,。另外,心肌細(xì)胞標(biāo)記基因的表達(dá)(例如alpha-myosin-heavy-chain蛋白)只是在研究人員對(duì)DNA進(jìn)行表觀遺傳修飾后。
在向著骨骼肌肉組織分化時(shí),,研究人員確實(shí)看到了骨骼肌肉細(xì)胞的特征,,但是它們卻沒(méi)有真正形成多細(xì)胞核的細(xì)胞。另外,,他們還觀察到了間充質(zhì)干細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞的融合,。
對(duì)于這些結(jié)果,Max Planck的研究人員提出了兩種可能的解釋,。一種可能是,,這些干細(xì)胞丟失了一些對(duì)徹底分化成特化的細(xì)胞和組織很關(guān)鍵的因子;另外一個(gè)可能是一些成人干細(xì)胞類型只是早期胚胎分化過(guò)程的殘留物,。事實(shí)上,,這些細(xì)胞仍然具有干細(xì)胞的可塑性,但是目前還沒(méi)有弄清它們的直接的生理功能,。(生物通記者楊淑娟)