與機(jī)體的其他細(xì)胞相比，干細(xì)胞具有非凡的遺傳學(xué)可塑性，不僅能夠進(jìn)行自我更新，還可以分化成為具有特定功能的其他細(xì)胞類型。不過，干細(xì)胞的這種自我更新能力，也使其容易發(fā)生癌變。因此，確定干細(xì)胞自我更新的機(jī)制很重要，有助于理解干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┌Y干細(xì)胞的過程。

從多種細(xì)胞類型中分離目標(biāo)細(xì)胞與釣魚很類似，只有裝備適當(dāng)?shù)摹棒~鉤”來識(shí)別細(xì)胞表面的特異性蛋白標(biāo)志物，才能將所需細(xì)胞篩選出來。乳腺干細(xì)胞MaSC對(duì)于乳腺發(fā)育和乳腺癌形成都很重要，了解這些細(xì)胞能夠幫助人們解析正常發(fā)育和腫瘤發(fā)生的機(jī)制?，F(xiàn)在，MaSC的富集方法已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，人們能夠通過多種細(xì)胞表面標(biāo)志來對(duì)MaSC進(jìn)行局部純化。不過，此前研究者們并沒有獲得足夠純的MaSC。

冷泉港實(shí)驗(yàn)室CSHL的Gregory Hannon教授領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)，在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)了MaSC表面的一個(gè)新蛋白標(biāo)志。他們將這一標(biāo)志與其他已知標(biāo)志結(jié)合，對(duì)小鼠MaSC進(jìn)行篩選分離，達(dá)到了前所未有的分離純度。文章發(fā)表在四月十一日的美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上。

“這個(gè)標(biāo)志就是Cd1d，”文章第一作者CSHL 的Camila Dos Santos博士說。Cd1d是在免疫系統(tǒng)抗原呈遞細(xì)胞表面表達(dá)的一種糖蛋白，而研究人員發(fā)現(xiàn)它也在小鼠和人類的乳腺細(xì)胞表面表達(dá)。

MaSC比其他細(xì)胞分裂得慢，研究人員利用這一特點(diǎn)進(jìn)行了研究。他們構(gòu)建了一個(gè)基因工程小鼠系，使小鼠的一類上皮細(xì)胞（包括MaSC）表達(dá)綠色熒光蛋白GFP。給這種小鼠喂以化合物多西環(huán)素Doxycycline，可以關(guān)閉其GFP基因的表達(dá)。“停止GFP的表達(dá)之后，我們就可以直接檢測(cè)基因關(guān)閉后的細(xì)胞分裂情況，”Dos Santos解釋道。“攜帶GFP時(shí)間最長的細(xì)胞分裂得最少，而這些就是我們所需要的細(xì)胞。”

Dos Santos及其同事通過這一途徑，在乳腺中分析了乳腺干細(xì)胞的表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)了新的細(xì)胞表面標(biāo)志物。研究顯示，將Cd1d與其他已知標(biāo)志結(jié)合進(jìn)行純化，能夠大大提高乳腺干細(xì)胞的分離純度，大大優(yōu)于此前的其他研究。

“在此基礎(chǔ)上，我們能夠分離得到高純度的乳腺干細(xì)胞。在此基礎(chǔ)上對(duì)正常干細(xì)胞和癌癥干細(xì)胞進(jìn)行比較，就可以發(fā)現(xiàn)潛在的乳腺癌治療靶標(biāo)，”Hannon教授說。