確定體內干細胞命運的新技術
日期:2016-06-14 10:14:13
干細胞可確保組織的發育、它們的日常維護和它們在損傷后的修復。干細胞生物學領域的一個關鍵問題是,明確干細胞可能分化成哪些不同的細胞譜系。干細胞可能是多能性的,這意味著它們具有產生一個(單能性)或一個以上(多能性)細胞譜系的能力。發育和干細胞生物學領域通常使用譜系追蹤實驗,來評估體內干細胞的命運。然而,目前還沒有建立一種嚴格的方法,以很高的精確度和統計置信度來解釋譜系追蹤實驗中“多能性versu單能性”的問題。
以“封面故事”的形式在《Genes & Development》雜志最新刊登的一項研究中,來自布魯塞爾自由大學(ULB)癌癥研究中心的研究人員在醫學院教授Cédric Blanpain博士的指導下,開發了新的方法,以極高的精確度來評估乳腺和前列腺癌干細胞的多能性或單能性命運。
Aline Wuidart和同事們開發了兩種新的方法,來確定在發育過程中和成年維持過程中乳腺和前列腺中的干細胞是多能性的還是單能性的。與劍橋大學的物理學家合作,他們開發了一種新型bio-statistical框架,以很高的置信度來明確多色譜系追蹤實驗中的多能性。他們還開發了另一種方法稱為飽和度譜系追蹤,來評估一個給定組織中所有干細胞的命運,以及不同譜系之間的細胞流量。本文第一作者Aline Wuidart評論說:“以一種明確的方式解決乳腺和前列腺干細胞的多能性,這是非常重要的。這些新型而強大的工具結合多色譜系追蹤、bio-statistical分析和飽和度譜系追蹤,將讓科學家以更大的置信度來解釋譜系實驗。”
這些新的研究結果明確證明,雖然前列腺是從多功能干細胞發展而來,但是只有單能性的干細胞調節著乳腺發育和成年組織重構。本文資深作者Cédric Blanpain這樣評論:“這些方法提供了一個嚴格的框架,來評估譜系關系,以及不同的器官和組織中的干細胞命運。這些技術將成為新的標準,來解讀發育、組織修復和腫瘤啟動過程中許多其他器官或組織中的譜系關系。”
干細胞命運一直是科學家們關注的熱點,2014年8月,發表在《自然》(Nature)雜志上的兩篇新研究論文表明,包括椎骨和骨骼肌在內的許多組織的前體——一種叫做體節(somite)的結構參與了這一發育過程的多個階段。
2015年2月,據伊利諾伊大學香檳分校、加州大學圣地亞哥分校生物工程師王英曉(音譯,Yingxiao Wang)帶領的一項研究表明,擠壓有助于釋放細胞內儲存的鈣離子,并打開細胞膜上的通道,允許離子流入細胞。這些研究結果發表在《eLife》雜志,可幫助科學家了解關于“干細胞分化背后的作用機制”的更多信息。
2015年4月,來自中科院上海生命科學研究院和南昌大學的研究人員證實,組蛋白去乙酰化通過限定Nodal依賴的中內胚層命運促進了小鼠神經誘導。這一研究發現發布在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上。
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