Tbx6顯示對(duì)干細(xì)胞的心臟和骨骼形成至關(guān)重要
許多研究試圖鑒定一種能誘導(dǎo)中胚層形成的轉(zhuǎn)錄因子,這是胚胎發(fā)育的早期階段,沒(méi)有其他細(xì)胞蛋白的幫助。到目前為止,沒(méi)有一個(gè)成功。
在一項(xiàng)發(fā)表于細(xì)胞干細(xì)胞的新研究中,一項(xiàng)名為“Tbx6誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的新生中胚層和時(shí)間控制心臟與體細(xì)胞譜系多樣化”的研究小組,包括來(lái)自筑波大學(xué)的專家,篩選了50多種轉(zhuǎn)錄因子,發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的Tbx6能夠在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的干細(xì)胞中刺激中胚層形成,并且可能導(dǎo)致這些干細(xì)胞成為心血管或肌肉骨骼細(xì)胞。
多能干細(xì)胞為細(xì)胞分化機(jī)制提供了重要窗口,細(xì)胞分化機(jī)制是人類和其他動(dòng)物組織發(fā)育和維持過(guò)程中的關(guān)鍵過(guò)程,對(duì)再生醫(yī)學(xué)的框架至關(guān)重要。盡管最近在理解和指導(dǎo)干細(xì)胞分化方面取得了成功,但誘導(dǎo)中胚層所需的整體分子系統(tǒng)及其隨后對(duì)組織特異性細(xì)胞類型的專業(yè)化仍然難以實(shí)現(xiàn),因?yàn)槠溥^(guò)程是動(dòng)態(tài)的,并且之前的研究太小而無(wú)法提供結(jié)論性數(shù)據(jù)。
“已知Tbx6在肌肉骨骼組織的形成中起作用--Tbx6突變小鼠以肌肉骨骼組織為代價(jià)產(chǎn)生異位神經(jīng)管 - 但其在早期/新生中胚層和中胚層衍生物(包括心血管譜系)中的表達(dá)和功能在很大程度上是未知的,“該研究的通訊作者M(jìn)asaki Ieda說(shuō)。“我們驚訝地發(fā)現(xiàn),Tbx6在多能干細(xì)胞形成中胚層方面發(fā)揮著更廣泛的作用。”
在該研究中,Tbx6的臨時(shí)產(chǎn)生導(dǎo)致后來(lái)產(chǎn)生心血管細(xì)胞的中胚層的形成,而連續(xù)的Tbx6表達(dá)抑制了這種形成心血管的中胚層并導(dǎo)致后來(lái)產(chǎn)生肌肉骨骼細(xì)胞的中胚層的形成。
“我們的分析揭示了早期Tbx6表達(dá)與心血管譜系分化之間的聯(lián)系,我們認(rèn)為我們的研究和類似研究可能會(huì)改變目前在發(fā)育過(guò)程中譜系規(guī)范的觀點(diǎn),”Ieda博士解釋說(shuō)。“重要的是,Tbx6在中胚層和心血管規(guī)范中的這一必要和未被認(rèn)可的功能從低等生物到哺乳動(dòng)物都是保守的,因此這一發(fā)現(xiàn)可能在再生醫(yī)學(xué)中具有廣泛的適用性。”
除了Tbx6更廣泛的作用外,研究人員還展示了一種新的基于直接重編程的方法篩選可能調(diào)節(jié)細(xì)胞分化的重要轉(zhuǎn)錄因子的有效性。
Tbx6對(duì)中胚層形成和隨后的干細(xì)胞分化具有顯著影響。該研究增強(qiáng)了對(duì)中胚層發(fā)育的理解,并提供了可以增強(qiáng)未來(lái)再生醫(yī)學(xué)研究的新方法。
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