主控心血管發(fā)育的基因“一專多能”
來源：科技日?qǐng)?bào)
科技日?qǐng)?bào)訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國明尼蘇達(dá)大學(xué)利樂海（Lillehei）心臟研究所發(fā)現(xiàn)，只打開一個(gè)叫做Mesp1的基因，就能讓干細(xì)胞分化生成心臟、血液和肌肉等多種細(xì)胞類型。相關(guān)論文發(fā)表在《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上。
多年來，干細(xì)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(xì)胞，心臟研究人員對(duì)Mesp1基因尤其感興趣。他們認(rèn)為，Mesp1位于基因調(diào)控級(jí)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(xì)胞分化成其他細(xì)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(shí)驗(yàn)的明尼蘇達(dá)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(xì)胞感知周圍環(huán)境而傳達(dá)給它的化學(xué)信號(hào)。”
為了確定在早期胚胎細(xì)胞群中哪些會(huì)對(duì)Mesp1起反應(yīng)，研究人員精心設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，以掌握Mesp1在干細(xì)胞發(fā)育過程的不同時(shí)間點(diǎn)上會(huì)做什么。他們?cè)谔厥?時(shí)點(diǎn)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(xì)胞變成心臟細(xì)胞，還能變成血細(xì)胞和肌肉細(xì)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(shí)驗(yàn)室博士后珊尼·詹說，“以前有些研究報(bào)告稱，Mesp1在某些特定環(huán)境下不能讓干細(xì)胞發(fā)育成心臟細(xì)胞。現(xiàn)在我們知道了這是為什么。”
凱巴小組進(jìn)一步證明，在那些將發(fā)育成骨髓內(nèi)成熟干細(xì)胞和骨骼肌干細(xì)胞的細(xì)胞中，也會(huì)出現(xiàn)Mesp1，前者會(huì)形成血細(xì)胞，后者會(huì)形成新的肌肉纖維。
“我們非常驚訝一個(gè)基因能做這么多事！”詹說，“掌握了Mesp1的作用，可以讓我們?cè)谥圃觳煌?xì)胞類型時(shí)成功率更高，也更高效。這一發(fā)現(xiàn)讓我們向把干細(xì)胞技術(shù)用于再生醫(yī)學(xué)更近了一步。”（常麗君）
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