近日由美國(guó)加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校（UCSB）的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科研小組稱他們?nèi)〉昧艘恍╆P(guān)于干細(xì)胞生物學(xué)機(jī)制方面的重要研究成果，研究論文發(fā)表在的Cell  Stem  Cell  雜志上。



       干細(xì)胞生物學(xué)作為一門新興的科學(xué)近年發(fā)展迅速，在世界范圍內(nèi)掀起了一波又一波的研究熱潮，同時(shí)為突破人類各種難治性疾病例如器官損傷帶來(lái)了巨大的希望。然而科學(xué)家們?cè)跒楦杉?xì)胞研究成果感到歡欣鼓舞的同時(shí)，也仍然對(duì)其存在一些憂慮。干細(xì)胞真正地進(jìn)入到臨床還有許多的障礙必須克服，其中包括在修復(fù)器官的同時(shí)是否還存在著致癌的可能性。



       這項(xiàng)具有重大意義的跨學(xué)科性研究是由加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的神經(jīng)生物學(xué)家、物理學(xué)家和哈佛醫(yī)學(xué)院、加州大學(xué)洛杉磯分校各分醫(yī)學(xué)院以及耶魯大學(xué)干細(xì)胞中心的科學(xué)家們一同協(xié)作完成。 



        文章的兩位*作者分別是來(lái)自UCSB神經(jīng)科學(xué)研究所（NRI）和弗里理論物理研究所（Kavli  Institute  of  Theoretical  Physics  ，KITP）的Pierre  Neveu以及NRI、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)系（MCDB）和干細(xì)胞生物及工程學(xué)中心的Min  Jeong  Kye。



       “該項(xiàng)研究的核心主要是針對(duì)干細(xì)胞的多能性，”論文的資深作者Kenneth  S.  Kosik說(shuō)道。Kosik是加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)系的教授、神經(jīng)科學(xué)研究所主管、神經(jīng)科學(xué)研究負(fù)責(zé)人以及專攻阿爾茨海默病的一位臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師。



       另一方面，它們還能夠分化形成人體內(nèi)各種類型的細(xì)胞，并zui終形成各種組織和器官，”Kosik說(shuō)：“科學(xué)家們知道人類內(nèi)有許多細(xì)胞都具有轉(zhuǎn)化為多潛能細(xì)胞的潛力。而驅(qū)動(dòng)這一改變的zui大因素就是轉(zhuǎn)錄因子。利用這些轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行試驗(yàn)操作，我們能夠逆轉(zhuǎn)干細(xì)胞向分化細(xì)胞轉(zhuǎn)變的過(guò)程，并可利用已分化的細(xì)胞例如人體的皮膚細(xì)胞來(lái)生成干細(xì)胞。”



       有一段時(shí)間Kosik和他的研究小組一直從事microRNAs研究。Kosik  說(shuō)：“要想真正地理解microRNAs，*步就是要記住生物的中心法則即DNA為轉(zhuǎn)錄RNA提供模板，而RNAzui終翻譯形成蛋白質(zhì)。然而不同的是microRNAs在進(jìn)入RNA階段時(shí)就停止了腳步  ，而不會(huì)翻譯形成蛋白質(zhì)。” 



       Kosik認(rèn)為科學(xué)家們用何種方法生成或獲得用于研究的干細(xì)胞其實(shí)無(wú)關(guān)緊要，但重要的是他們必須獲得的是真正的人類胚胎干細(xì)胞（HESC）或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）。然而的研究人員發(fā)現(xiàn)所有的多能干細(xì)胞都是不同的，無(wú)論這些細(xì)胞的起源方式如何這些差異都普遍存在。那么要如何能夠知道獲取的干細(xì)胞的特性呢？Kosik為我們揭開(kāi)了這一答案：即通過(guò)microRNAs進(jìn)行檢測(cè)。



        Kosik說(shuō)：“當(dāng)通過(guò)顯微鏡觀察到腫瘤時(shí)，也許你不能確定它是否是腫瘤。又或者你從大腦中獲得了這個(gè)腫瘤時(shí)，你也無(wú)法知道它是一種腦腫瘤或是從身體其他地方轉(zhuǎn)移來(lái)的腫瘤。你通常不能確定細(xì)胞的類型。而當(dāng)你在microRNA水平上進(jìn)行觀察時(shí)，你就能真正地了解你所獲得的細(xì)胞的類型。”



       “microRNAs會(huì)告訴你一切，”Kosik說(shuō)道：“它們能夠幫你區(qū)分不同類型的腫瘤；它們也可以告訴你細(xì)胞的不同類型；它們還可以幫助你將干細(xì)胞與其他的細(xì)胞、皮膚細(xì)胞與腦細(xì)胞區(qū)分開(kāi)。當(dāng)你從整體上對(duì)它們進(jìn)行觀察時(shí)，你就可以確定你獲得的細(xì)胞類型。這是microRNAs所具有的重要而*的特性。” 



       研究人員對(duì)胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞進(jìn)行了檢測(cè)，證實(shí)從microRNAs水平上能*將兩種類型的細(xì)胞區(qū)分開(kāi)。進(jìn)而研究人員對(duì)癌細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞進(jìn)行了檢測(cè)。



       誘導(dǎo)多能干細(xì)胞與癌細(xì)胞有著一些相似之處。例如它們都具有永生性。“干細(xì)胞具有自我更新和增殖的特性。癌細(xì)胞也能夠如此。那么能自我更新的多能干細(xì)胞與癌細(xì)胞的差異在哪里？除了癌細(xì)胞無(wú)法進(jìn)行自我調(diào)控。是否還存在其他的差異呢？”Kosik說(shuō)。



        科學(xué)家們進(jìn)而對(duì)來(lái)自人體的40種不同分化細(xì)胞中的microRNA進(jìn)行了檢測(cè)。他們發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞與分化細(xì)胞之間的microRNA存在顯著的差異。這是一個(gè)他們意料之中的結(jié)果。然而當(dāng)研究人員轉(zhuǎn)而研究多能干細(xì)胞時(shí)，驚訝地發(fā)現(xiàn)其中有一些細(xì)胞與癌細(xì)胞非常相似，而另一些則則不然。


 
       “人們對(duì)于將干細(xì)胞用于修復(fù)人體zui大的擔(dān)憂就是其是否會(huì)生成腫瘤。與腫瘤細(xì)胞microRNA具有的相似性，表明這些多潛能干細(xì)胞確實(shí)有向癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化的傾向，”Kosik說(shuō)：“如果醫(yī)生希望利用干細(xì)胞進(jìn)行身體修復(fù)，而又不希望這些細(xì)胞具有致癌性，就必須要充分地掌握這個(gè)度即一方面這些細(xì)胞要有點(diǎn)像癌細(xì)胞，另一方面又要少一點(diǎn)像癌細(xì)胞。而這個(gè)邊界在哪，目前我們還無(wú)法知道。” 



        目前加州大學(xué)的科學(xué)家都還致力于揭示這一答案。
 

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