新研究揭示干細胞的早期分化機制

發(fā)布日期：2019-12-05 瀏覽次數(shù)：351

來源：生物谷

成年人體內數(shù)百種不同的細胞類型是從幾個相同的干細胞開始形成的。在此不斷分化的過程中，細胞的分化潛力逐漸受到限制，從而導致其形態(tài)和功能發(fā)生變化。

弗萊堡大學醫(yī)學院的塞巴斯蒂安·阿諾德（Sebastian Arnold）教授和耶琳娜·托西奇（Jelena Tosic）教授領導的研究小組現(xiàn)已成功地破譯了細胞分化過程中基本的分子調控機制，進而決定了干細胞要轉化成哪種細胞類型。相關結果發(fā)表在最近的《Nature Cell Biology》雜志上。

（圖片來源：Www.pixabay.com）

胚胎的未分化干細胞要么發(fā)育成神經系統(tǒng)的細胞，即所謂的神經外胚層，要么發(fā)育成中胚層和內胚層的細胞，例如，許多不同類型的內部器官或肌肉都從中發(fā)育。 25多年來，已知該分化方向受胚胎信號分子（例如TGFβ和Wnt信號）的調節(jié)。然而，到目前為止，仍不清楚這些信號如何控制細胞分化的“第一次”決定。

最近這項研究表明，胚胎TGFβ和Wnt信號是通過T-box因子家族的基因調節(jié)轉錄因子Eomes和Brachyury傳遞的。這些因素負責“開啟”所有中胚層和內胚層細胞的分化基因程序。同時，這些T-box因子還充當基因阻遏物，通過抑制相應的基因程序來防止神經組織的形成。這涉及細胞核中結構的改變，而不涉及遺傳信息的內容。

文章作者阿諾德說：“研究結果代表了理解細胞在發(fā)育過程中如何發(fā)展其未來特性的基本機制的關鍵一步?！?

資訊出處：How stem cells decide their identity

原始出處：Jelena Tosic, Gwang-Jin Kim, Mihael Pavlovic, Chiara M. Schr?der, Sophie-Luise Mersiowsky, Margareta Barg, Alexis Hofherr, Simone Probst, Michael K?ttgen, Lutz Hein, Sebastian J. Arnold. Eomes and Brachyury control pluripotency exit and germ-layer segregation by changing the chromatin state. Nature Cell Biology, 2019; DOI: 10.1038/s41556-019-0423-1

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