為什么男性和女性細(xì)胞在重新編程為干細(xì)胞后表現(xiàn)不同

來(lái)自比利時(shí)KU Leuven的Vincent Pasque和來(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校的Kathrin Plath領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)關(guān)于如何將特化細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS)的國(guó)際研究。研究人員發(fā)現(xiàn)雌性和雄性細(xì)胞在重編程過(guò)程后表現(xiàn)不同，這是由于它們的X染色體數(shù)量不同。

由于一種被稱為細(xì)胞重編程的有前途的技術(shù)，例如，可以使用患者的皮膚細(xì)胞來(lái)恢復(fù)未來(lái)的視力。該技術(shù)允許科學(xué)家從患者自己的細(xì)胞中制造干細(xì)胞。這些干細(xì)胞 - 被稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞或iPS細(xì)胞 - 幾乎可以成為人體的任何特化細(xì)胞類型，包括我們需要看到的細(xì)胞。

與其他方法相比，使用iPS細(xì)胞具有許多優(yōu)點(diǎn)。一方面，成人細(xì)胞可用于制造iPS細(xì)胞，因此研究人員不需要胚胎。此外，重編程細(xì)胞具有患者的DNA，因此他們的身體將不太可能拒絕它們。

“細(xì)胞重編程正在徹底改變醫(yī)學(xué)，但令人驚訝的是它對(duì)它的實(shí)際工作知之甚少，”干細(xì)胞專家Vincent Pasque說(shuō)，他是比利時(shí)KU Leuven的助理教授。

與來(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校的Kathrin Plath一起，來(lái)自KU Leuven的Vincent Pasque領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)關(guān)于成人細(xì)胞如何重編程為iPS細(xì)胞的國(guó)際研究。為了研究重編程過(guò)程的不同階段，研究人員將雄性和雌性細(xì)胞分開(kāi)進(jìn)行分離檢查。研究人員發(fā)現(xiàn)雌性和雄性細(xì)胞在重編程過(guò)程后表現(xiàn)不同，因?yàn)樗鼈兊腦染色體數(shù)目不同 - 雌性細(xì)胞中有兩個(gè)，而雄性細(xì)胞中有一個(gè)。

Vincent Pasque解釋說(shuō)：“在正常情況下，雌性細(xì)胞中的兩條X染色體中的一條是無(wú)活性的。但是當(dāng)這些細(xì)胞重新編程到iPS細(xì)胞中時(shí)，非活性X變得活躍。因此，雌性iPS細(xì)胞現(xiàn)在有兩條活躍的X染色體，男性只有一個(gè)。我們現(xiàn)在知道，這解釋了重編程后男性和女性細(xì)胞的不同行為，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，女性細(xì)胞會(huì)失去兩條X染色體中的一條，并開(kāi)始表現(xiàn)出或多或少像男性iPS細(xì)胞。“

男性和女性iPS細(xì)胞之間的差異對(duì)于表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵過(guò)程之一最為明顯：DNA甲基化，一種改變DNA片段活性而不改變其序列的修飾。研究人員發(fā)現(xiàn)，DNA甲基化在女性iPS細(xì)胞中被清除，但在雄性細(xì)胞中則沒(méi)有。

“我們的研究還表明，通向iPS細(xì)胞的途徑涉及在DNA上使用特定的控制開(kāi)關(guān)，稱為增強(qiáng)劑，”加州大學(xué)洛杉磯分校的Constantinos Chronis博士補(bǔ)充說(shuō)。

文森特·帕斯克總結(jié)道：“我們的結(jié)果表明，分別研究男性和女性細(xì)胞是更好地了解iPS細(xì)胞是如何制造的關(guān)鍵。如果我們想要?jiǎng)?chuàng)造更好的疾病模型并幫助數(shù)百萬(wàn)人，我們真的需要了解這個(gè)過(guò)程?；颊叩却行У闹委?。“

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