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哥本哈根大学的科学家已经确定了一个机制用于解释某些干细胞如何选择成为一种给定的细胞类型:细胞在精确的DNA位点结合一系列特定的蛋白。当这些特定的蛋白被结合后,开关就被打开,因此特定的基因就会被激活从而给细胞一个新的身份。
科学家们现在已经识别了这些组合的其中之一,它可使细胞成为肝脏和胰腺这样的器官。这项最新的研究成果会帮助科学家更好地了解在实验室中如何生成胰岛素分泌细胞来治疗I型糖尿病。
这项工作刚刚发表在细胞干细胞(Cell Stem Cell)杂志上。
组合特异性的选择
由哥本哈根大学丹麦干细胞研究中心的Henrik Semb所率领的科学家团队已经解释了一个新的细胞身份是如何获取的:细胞对周围环境的信息做出反应,反过来又在DNA的特定位点上激活特定的蛋白组合,之后就会开始一个遗传过程。
“我们给培养基中加入一个特定的化合物以促进新细胞类型的产生。由该化合物所传递的信息仅有少量的蛋白质可以破译。然后,我们沿着细胞的DNA就找到了被该化合物激活的蛋白质位点。我们用另外的化合物重复了这个实验以了解反应的特异性,并给朝向不同细胞命运时所使用的基因进行分类,”助理教授Karen Schachter说。
获得身份权
人类多能干细胞研究领域的工作集中于寻找合适的药物或化合物组合,用于驱动细胞在培养皿中分化成特定的细胞类型。
“然而,对于这些化合物如何激活能够给予细胞独特身份的基因仍然缺乏了解,这会导致不同的实验室所使用的方法缺乏可重现性。作为一个比较,如果你使用预混合粉来烤蛋糕,结果一个很重要的组分用完了,那么你将面临的问题就是不知道用什么来代替。我们相信我们的研究提供了有用的信息,这将有助于我们更好的理解配方,因此我们就能以更可控的方式来生成功能细胞,”博士后Nina Funa补充道。
已经有很多焦点集中于干细胞群体来在实验室中产生细胞以用于治疗,因此丹麦干细胞研究中心的科学家想强调继续做这个基础性研究工作的重要性。“我们的最终目的是了解干细胞如何做出选择,这也将有助于改善将干细胞用于治疗的工作质量,”Funa做出总结。