Cell子刊：谁在推动干细胞的分化

美国凯斯西储大学的科学家们发现了多能干细胞分化的关键推手，这一突破性成果为干细胞的临床应用提供了宝贵的新线索，文章于六月五日发表在Cell旗下的Cell Stem Cell杂志上。

多能干细胞能够分化成为多种不同的细胞类型，具有修复机体损伤治疗疾病的巨大潜力。这项研究的两位资深作者，凯斯西储大学的助理教授Paul Tesar和副教授Peter Scacheri将干细胞生物学与基因组学技术结合起来，对两种密切相关的干细胞进行了表观基因组比较。他们发现了一类新型的遗传学开关，并将其称为Seed增强子。

胚胎干细胞和外胚层干细胞关系紧密，它们代表着发育的最早阶段，其中外胚层干细胞是Tesar于2007年首次分离到的。“这两种干细胞让我们可以深入研究哺乳动物发育的最初阶段，”文章的共同第一作者Daniel Factor说。

“干细胞能够再生组织，在再生医学领域备受关注，”文章的另一位第一作者Olivia Corradin说。“但我们必须先理解这些细胞生成不同组织的具体机制。”

增强子是控制附近基因表达的DNA片段，这项研究发现的Seed增强子非常独特。绝大多数增强子只在特定的时间地点激活，而Seed增强子从出生前到成年后能一直发挥作用。

Seed增强子在早期的小鼠胚胎干细胞中处于休眠状态。但在更成熟一些的外胚层干细胞中，Seed增强子成为了相关基因的主要增强子。这些细胞会进一步发育，生成功能性的成熟组织，此时Seed增强子也成长为超级增强子。超级增强子是含有多个增强子的大区域，在各种细胞中控制着那些最重要的基因。

“Seed增强子将广泛影响我们对发育和疾病的理解，”凯斯西储大学国家再生医学中心的主管Stanton Gerson教授说。“这项研究的发现无疑会大大推动干细胞在再生医学领域的临床应用。”

“下一步我们希望了解，Seed增强子的调控错误是否在人类疾病中起作用，”Tesar说。“Seed增强子控制的基因都很强大，它们发生异常很可能会导致心脏病或神经退行性疾病。”

有研究表明增强子中的改变可能引发癌症，因此研究人员也将深入探讨Seed增强子与癌症发展是否有关。