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胚胎干细胞“全能”秘密揭晓

2017-07-03 10:04 来源:科技日报

  瑞士科学家在最新一期《自然·细胞生物学》杂志上发表论文称,他们发现了胚胎干细胞保持“全能”的秘密:一种被称为“Pramel7”的蛋白质能阻止其内遗传物质甲基化,使它能发育成任何类型的细胞。

  胚胎干细胞被认为是一种“全能”细胞,可以分化成所有类型的细胞,而成人干细胞和实验室培养的人工胚胎干细胞都没有这种“全能性”。之前研究发现,甲基化程度越低,基因组就越开放,细胞分化潜力越大。“多能性”成人干细胞只能调用与自身功能相关的遗传物质,与其他类型细胞有关的遗传物质都被甲基化,基因表达被抑制,从而很难分化成其他类型的细胞,比如利用脂肪干细胞很难获得神经或肝脏细胞。

  在最新研究中,瑞士苏黎世大学拉斐拉·桑托罗和苏黎世大学医院的保罗·西内里共同领导的研究团队发现,在发育最初几天的天然胚胎里,一种被称为“Pramel7”的蛋白质表达非常活跃,可以阻止遗传物质因甲基化而呈“封闭”状态,保持基因组的开放性。而在人工培养的胚胎干细胞内几乎没有发现该蛋白质的存在。

  研究团队通过实验发现,关闭与“Pramel7”蛋白有关的基因表达后,基因组甲基化水平会急剧升高,干细胞停止发育,导致胚胎死亡。这意味着,该蛋白质虽然仅在胚胎发育的最初几天发挥作用,但其对维持正常发育至关重要。

  研究还发现,加强该基因在人工胚胎干细胞里的表达,就可以生成更多的“Pramel7”蛋白,降低整个基因组的甲基化水平。这一发现或可提高人工胚胎干细胞的分化潜力,用于医学研究和器官修复。西内里表示,他们希望能利用这一最新发现,通过人工胚胎干细胞培育出可移植的骨骼组织,开发出治疗严重骨骼损伤的全新方法。

(责任编辑:王蔚)

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