最近,美國麻省總醫(yī)院哈佛干細(xì)胞研究所與奧地利科學(xué)家合作,識別出4種調(diào)控因子,能讓細(xì)胞重新編程變得更容易、更快、更有效。研究還發(fā)現(xiàn),抑制CAF1能促進(jìn)一種成熟細(xì)胞直接變成另一種細(xì)胞,跳過了中間步驟。
皮膚或血液的成熟細(xì)胞都有自己的“記憶”,即保持著從胚胎細(xì)胞變成特化成熟細(xì)胞的記錄。最近,美國麻省總醫(yī)院哈佛干細(xì)胞研究所與奧地利科學(xué)家合作,識別出4種調(diào)控因子,能讓細(xì)胞重新編程變得更容易、更快、更有效。
人體每個細(xì)胞均有相同的基因組,發(fā)育過程中這些基因如何開關(guān),決定了它們將變成哪種細(xì)胞??刂七@些基因,引入新的因子,就能開啟成熟細(xì)胞基因組的休眠部分,讓它重新發(fā)育成另一種細(xì)胞型。然而,將一個皮膚細(xì)胞重新編程為多能干細(xì)胞(iPS)后,它也“知道”自己是皮膚細(xì)胞。奧地利分子生物技術(shù)研究所約瑟夫·潘寧格說,理想過程需要它“忘記”原來的身份,賦予新身份?!拔覀兿胝页鍪悄男┮蜃庸袒诉@種記憶,什么機(jī)制阻礙了iPS的形成?!?/p>
研究人員發(fā)表在最新一期《自然》雜志上的論文稱,他們對已知的染色質(zhì)調(diào)控因子建立了基因庫,然后設(shè)計出一種篩選方法,從615個因子中識別出4個染色質(zhì)調(diào)控因子。研究發(fā)現(xiàn),抑制CAF1(染色質(zhì)組裝因子)能使重新編程效率提高50到200倍,而抑制已知的障礙因子,效率僅提高3到4倍。重新編程正常情況需要9天,而在缺乏CAF1時,4天后就檢測到了第一個iPS細(xì)胞。
論文共同第一作者烏爾里奇·埃林說:“CAF1確保了在DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂過程中,子細(xì)胞能保持自身記憶,編碼在DNA纏繞的組蛋白上。當(dāng)我們阻斷CAF1時,子細(xì)胞不能以同樣方式纏繞DNA,失去這些信息變成一張白紙。在這種狀態(tài)下,它們對外部信號更敏感,我們能更容易地控制它們。”
研究還發(fā)現(xiàn),抑制CAF1能促進(jìn)一種成熟細(xì)胞直接變成另一種細(xì)胞,跳過了中間步驟。因此CAF1可能是一種普適的細(xì)胞身份保護(hù)者,不僅能將已經(jīng)特化的細(xì)胞變成iPS細(xì)胞,還能促進(jìn)成熟細(xì)胞之間互換身份。它有望作為一種通用鑰匙,讓人們按需塑造細(xì)胞、模擬疾病、測試藥物。
