Cell子刊:維生素C和L-脯氨酸調節著多能性干細胞的行為
日期:2017-02-20 09:14:18
在一項新的研究中,來自意大利、荷蘭和美國的研究人員發現維生素和氨基酸在多能性干細胞中發揮著一種關鍵的作用。這一發現可能在癌癥生物學和再生醫學中提供新的認識。相關研究結果近期發表在Stem Cell Reports期刊上,論文標題為“Vitamin C and l-Proline Antagonistic Effects Capture Alternative States in the Pluripotency Continuum”。
維生素和氨基酸在參與疾病(如癌癥)進展的表觀遺傳修飾調節中發揮著關鍵的作用。它可能對未來的癌癥生物學研究產生影響。
論文通信作者、意大利研究理事會研究員Gabriella Minchiotti解釋道,“我們發現兩種代謝物,即維生素C和L-脯氨酸,在控制干細胞行為中發揮著重要的作用。這項研究證實存在于發育最早階段的多能性胚胎干細胞被維生素C推向一種更加不成熟的‘初始(naive)’狀態,而在L-脯氨酸的存在時,它們被迫獲得一種‘活化(primed)’狀態。因此,維生素C和L-脯氨酸對胚胎干細胞發揮著相反的影響,而且這與它們修飾DNA的能力相關聯。它們讓DNA的甲基化發生變化,從而調節基因表達,但不會改變它的序列。”
干細胞具有獨特的自我更新和分化為其他細胞類型的能力,這使得它們在醫學研究和生物學研究中是非常吸引人的。“胚胎干細胞是多能性最強的干細胞,這意味著它們能夠產生有機體的所有細胞類型,如心肌細胞、神經元和骨細胞等。像正常的干細胞一樣,癌干細胞也能夠自我更新和分化,而且被認為導致腫瘤生長和治療抵抗性。”
這項研究有助理解代謝物如何調節胚胎干細胞的多能性和影響它們的表觀基因組。這不僅會增強我們對正常的干細胞生物學特征的理解,而且可能對癌干細胞生物學特征產生新的認識,從而有助鑒定新的潛在治療靶標。