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      團(tuán)隊(duì)記錄了干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為不同細(xì)胞類型的過程中的一些第一步
      
			
      
				2019-01-26 09:43:54
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      神經(jīng)元如何成為神經(jīng)元?它們都以干細(xì)胞開始，未分化并且有可能成為體內(nèi)的任何細(xì)胞。然而，到目前為止，究竟如何發(fā)生這種情況在某種程度上是一個(gè)科學(xué)的謎團(tuán)。加州大學(xué)圣塔芭芭拉神經(jīng)科學(xué)家進(jìn)行的一項(xiàng)新研究破譯了一些最早的變化，這些變化發(fā)生在干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元和其他細(xì)胞類型之前。
      

      團(tuán)隊(duì)記錄了干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為不同細(xì)胞類型的過程中的一些第一步
      

      在培養(yǎng)皿中使用人胚胎干細(xì)胞，博士后人員Jiwon Jang發(fā)現(xiàn)了一種在細(xì)胞分化中起關(guān)鍵作用的新途徑。研究結(jié)果發(fā)表在Cell雜志上。“Jiwon的發(fā)現(xiàn)非常重要，因?yàn)樗屛覀儗?duì)干細(xì)胞的工作方式和它們開始分化的方式有了基本的了解，”資深作者Kenneth S. Kosik說，他是UCSB分子，細(xì)胞系神經(jīng)科學(xué)研究哈里曼教授和發(fā)育生物學(xué)。“這是該領(lǐng)域缺失的一項(xiàng)非?；A(chǔ)的知識(shí)。”
      

      當(dāng)干細(xì)胞開始分化時(shí)，它們形成前體：有可能成為腦細(xì)胞的神經(jīng)外胚層，如神經(jīng)元; 或中內(nèi)胚層，最終成為包含器官，肌肉，血液和骨骼的細(xì)胞。
      

      Jang發(fā)現(xiàn)了他和Kosik標(biāo)記PAN(Primary cilium，Autophagy Nrf2)軸的許多步驟。這種新發(fā)現(xiàn)的途徑似乎決定了干細(xì)胞的最終形式。“PAN軸是決定細(xì)胞命運(yùn)的重要因素，”Jang解釋道。“G1延長(zhǎng)會(huì)引起纖毛突出，這些細(xì)胞觸角暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，它們就越能吸收信號(hào)。”
      

      一段時(shí)間以來，科學(xué)家已經(jīng)知道Gap 1(G1)，即細(xì)胞周期中四個(gè)階段中的第一個(gè)階段，但他們并不清楚其在干細(xì)胞分化中的作用。Jang的研究表明，在注定要成為神經(jīng)元的干細(xì)胞中，G1的延長(zhǎng)階段會(huì)引發(fā)其他導(dǎo)致干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)外胚層的行為。
      

      在這個(gè)延長(zhǎng)的G1間隔期間，細(xì)胞形成初級(jí)纖毛，能夠感知其環(huán)境的觸角突起。纖毛在稱為自噬的過程中激活細(xì)胞的垃圾處理系統(tǒng)。
      

      另一個(gè)重要因素是Nrf2，它可以監(jiān)測(cè)細(xì)胞中的自由基等危險(xiǎn)分子 - 這對(duì)于健康細(xì)胞的形成尤為重要。“Nrf2就像是細(xì)胞的監(jiān)護(hù)人，確保細(xì)胞正常運(yùn)作，”校園神經(jīng)科學(xué)研究所聯(lián)合主任科西克說。“干細(xì)胞中Nrf2水平非常高，因?yàn)楦杉?xì)胞是未來。如果沒有Nrf2關(guān)注基因組的完整性，未來的后代就會(huì)陷入困境。”
      

      Jang的工作表明，在細(xì)長(zhǎng)的G1間隔期間，Nrf2的水平開始下降。Kosik指出，這很重要，因?yàn)樵诩?xì)胞已經(jīng)開始分化之前，Nrf2通常不會(huì)減少。“我們認(rèn)為，在相同的條件下，如果細(xì)胞相同，兩者都會(huì)以同樣的方式區(qū)分，但這不是我們發(fā)現(xiàn)的，”Jang說。“細(xì)胞命運(yùn)受G1延長(zhǎng)控制，這延長(zhǎng)了纖毛對(duì)環(huán)境信號(hào)的暴露。這是一個(gè)很酷的概念。”
      
			

			
        
      
			
      
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