科学家新研究揭示导致天然胚胎干细胞与人工培养的差异

文章来源：网络整理作者：滴滴速下发布时间：2022-09-14 21:12:58

干细胞具有发育成身体各种细胞的潜力，被认为是“全能细胞”。

但是，对于大多数干细胞来说完美细胞，这个名字太牵强了。例如，成体干细胞可以在严重损伤期间替代严重损伤的组织细胞，但脂肪干细胞永远不会产生神经细胞或肝细胞。因此，科学家们将多能成体干细胞与多能胚胎干细胞区分开来。

干细胞的全能潜力仍然被医学界寄予厚望。 6 月初，发表在《细胞》杂志上的一项研究为胚胎干细胞的全能潜能带来了新的见解。

慕尼黑学院和慕尼黑学院全科诊所的研究人员发现，一种蛋白质在天然胚胎干细胞发育成身体所有细胞的过程中发挥着关键作用。他们希望这些结果能够揭示胚胎干细胞在培养中的全能潜能。

据悉，他们也希望基于这些知识，利用干细胞治疗复杂的脱位。研究人员目前正在研究载体材料，他们认为理想的是自体干细胞。但在此之前完美细胞，有必要弄清楚干细胞是如何工作的。

表观遗传标记决定发育潜力

即使它们是真正的“总细胞”，它们之间也存在差异。然而，实验室培养的胚胎干细胞与在胚胎发育的最初几天获得的天然胚胎干细胞处于不同的状态。这项新研究阐明了天然胚胎干细胞与培养细胞不同的机制。

这一发现的核心是一种名为 的蛋白质，它存在于一天大胚胎细胞团的细胞中。蛋白质确保表观遗传标记（由胺化方式的 DNA 物理标签组成）与遗传物质分离。据研究人员称，“甲基被去除的越多，生命之书的揭示就越多。”

因为人体中的任何细胞都可以从胚胎干细胞发育而来，所以所有基因最初都必须是自由和开放的。细胞发育或分化越多，其遗传物质就越乙酰化并再次“关闭”。例如，在骨细胞中，只有细胞功能所需的基因被激活。

他们发现，一种在内细胞团中高表达但在胚胎干细胞中低表达的蛋白质可以靶向相关的 UHRF1 进行蛋白酶体降解。 UHRF1 是一种重要的表观遗传调节因子，对维持 DNA 烷基化至关重要。当血浆培养的胚胎干细胞中蛋白表达降低时，UHRF1水平和DNA烷基化水平升高。

蛋白质负责完美的全能性

当研究人员从基因上关闭表达蛋白质的基因时，细胞发育仍处于胚胎细胞簇阶段。另一方面，在培养的干细胞中，几乎没有发现蛋白质。这种情况解释了为什么培养细胞中的遗传物质比天然胚胎细胞具有更多的烷基化标记。

蛋白质是产生囊胚所必需的物质，其强制表达锁定了胚胎干细胞的多能性。本研究阐明了基于蛋白酶体途径的DNA烷基化动力学，为体外增强培养的胚胎干细胞多能性提供了新途径。

参考资料：

什么使干细胞成为

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