Nature子刊重要突破:全能細(xì)胞的誕生
日期:2015-08-06 08:50:33
多能細(xì)胞能夠生成胚胎里所有類型的組織,從成體細(xì)胞獲得多能細(xì)胞的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟了。法國INSERM和德國馬普所的研究團(tuán)隊(duì)日前獲得了重大突破,成功誘導(dǎo)出了全能細(xì)胞。這一成果發(fā)表在八月三日的Nature Structural & Molecular Biology雜志上。
在受精剛剛完成的時候胚胎只有一兩個細(xì)胞,這些細(xì)胞是全能性的,可以生成完整的胚胎以及胎盤和臍帶。在隨后的細(xì)胞分裂中,胚胎細(xì)胞很快喪失了這種可塑性,成為了多能細(xì)胞。囊胚階段(大約三十個細(xì)胞)的胚胎干細(xì)胞能夠分化成為任何組織,但已經(jīng)不能生成一個完整的胎兒。這些多能細(xì)胞會在發(fā)育過程中繼續(xù)分化,形成機(jī)體內(nèi)的各種組織。
2006年,山中伸彌教授通過iPS技術(shù)率先將已分化細(xì)胞重編程為多能細(xì)胞,他也因此獲得了2012年的諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎。這一重編程技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用潛力,備受世人關(guān)注。然而,人們一直未能誘導(dǎo)細(xì)胞達(dá)到全能狀態(tài)。
Maria-Elena Torres-Padilla領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)對全能細(xì)胞進(jìn)行了深入研究,找到了可以誘導(dǎo)出全能狀態(tài)的因子。
在體外培養(yǎng)多能干細(xì)胞的時候,會出現(xiàn)少數(shù)全能細(xì)胞。這些細(xì)胞與2-細(xì)胞期胚胎類似,因此被稱為2C-like細(xì)胞。研究人員分析了這些細(xì)胞與早期胚胎細(xì)胞之間的共同點(diǎn),以及它們與多能細(xì)胞的區(qū)別。他們發(fā)現(xiàn)全能細(xì)胞的DNA不那么緊密,蛋白復(fù)合體CAF1的含量也很少,已知蛋白復(fù)合體CAF1與染色質(zhì)裝配有關(guān)。
進(jìn)一步研究表明,CAF1通過確保DNA盤繞在組蛋白上,維持細(xì)胞的多能狀態(tài)。基于這一發(fā)現(xiàn)研究人員抑制了CAF1復(fù)合體的表達(dá),使染色質(zhì)處于不那么緊密的狀態(tài),終于成功誘導(dǎo)出了全能細(xì)胞。這項(xiàng)研究不僅有助于深入理解細(xì)胞多能性,還可以幫助人們更有效的進(jìn)行重編程,進(jìn)一步推動再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展。