主控心血管發(fā)育的基因“一專多能”
來源：科技日報
科技日報訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國明尼蘇達大學(xué)利樂海（Lillehei）心臟研究所發(fā)現(xiàn)，只打開一個叫做Mesp1的基因，就能讓干細胞分化生成心臟、血液和肌肉等多種細胞類型。相關(guān)論文發(fā)表在《細胞干細胞》雜志上。
多年來，干細胞研究人員一直致力于為再生醫(yī)學(xué)造出不同類型的細胞，心臟研究人員對Mesp1基因尤其感興趣。他們認(rèn)為，Mesp1位于基因調(diào)控級別的最高層，是心血管發(fā)育的“主控因子”，能開啟心臟轉(zhuǎn)錄因子，指導(dǎo)心臟中胚葉生成，并預(yù)防干細胞分化成其他細胞類型。
“但我們的研究發(fā)現(xiàn)，這一基因還有其他功能，在血液和骨骼肌的發(fā)育中也起著重要作用。”指導(dǎo)該實驗的明尼蘇達大學(xué)醫(yī)學(xué)院兒科系副教授邁克爾·凱巴說，“結(jié)果變成什么取決于細胞感知周圍環(huán)境而傳達給它的化學(xué)信號。”
為了確定在早期胚胎細胞群中哪些會對Mesp1起反應(yīng)，研究人員精心設(shè)計了實驗，以掌握Mesp1在干細胞發(fā)育過程的不同時間點上會做什么。他們在特殊 時點打開或關(guān)閉Mesp1基因，并精確調(diào)節(jié)培養(yǎng)環(huán)境，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這一基因能做的事比以前認(rèn)為的更多，不僅能讓干細胞變成心臟細胞，還能變成血細胞和肌肉細胞。
“這完全出乎預(yù)料，但我們的發(fā)現(xiàn)也把以往關(guān)于Mesp1的發(fā)現(xiàn)中的矛盾之處聯(lián)系在一起。”論文第一作者、實驗室博士后珊尼·詹說，“以前有些研究報告稱，Mesp1在某些特定環(huán)境下不能讓干細胞發(fā)育成心臟細胞。現(xiàn)在我們知道了這是為什么。”
凱巴小組進一步證明，在那些將發(fā)育成骨髓內(nèi)成熟干細胞和骨骼肌干細胞的細胞中，也會出現(xiàn)Mesp1，前者會形成血細胞，后者會形成新的肌肉纖維。
“我們非常驚訝一個基因能做這么多事！”詹說，“掌握了Mesp1的作用，可以讓我們在制造不同細胞類型時成功率更高，也更高效。這一發(fā)現(xiàn)讓我們向把干細胞技術(shù)用于再生醫(yī)學(xué)更近了一步。”（常麗君）
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