
將干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為其他類型細(xì)胞的配方越來越多,最近,在對分化因子的完美、治療相關(guān)的混合的探尋過程中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了了一些有趣的生物學(xué)結(jié)果。十一月十九日在Cell子刊《Chemistry & Biology》發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),大腸桿菌中的一個(gè)蛋白質(zhì),可與小分子結(jié)合并協(xié)同作用,推動(dòng)多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元。
在這項(xiàng)研究中,來自韓國成均館大學(xué)的科學(xué)家們有了意外的發(fā)現(xiàn):Sox2——“影響干細(xì)胞維持一個(gè)干細(xì)胞或分化的能力”的四個(gè)Yamanaka因子中的一個(gè),可以與一個(gè)細(xì)菌伴侶蛋白Skp結(jié)合。然后,他們測試了如果將Skp導(dǎo)入干細(xì)胞會發(fā)生什么情況,發(fā)現(xiàn)它可以啟動(dòng)分化。這種帶來一種假設(shè):Skp能夠結(jié)合其他技術(shù),使干細(xì)胞分化更有效。
本文共同作者、成均館大學(xué)醫(yī)學(xué)院Kyeong Kyu Kim指出:“雖然已有這方面的大量研究,但是,能夠有效地產(chǎn)生大量的干細(xì)胞,仍然是一個(gè)瓶頸。這個(gè)問題是可以解決的,但我們需要尋找新的方法來指導(dǎo)干細(xì)胞分化,然后了解改進(jìn)流程的分子機(jī)制。”延伸閱讀:用人類干細(xì)胞衍生的神經(jīng)元治療癲癇。
延世大學(xué)的Injae Shin和和Kim稱,多能性干細(xì)胞的分化被認(rèn)為是兩個(gè)簡單的步驟:第一,干細(xì)胞決定不再是干細(xì)胞,并開始分化;二,細(xì)胞決定要成為什么樣的細(xì)胞。在他們誘導(dǎo)神經(jīng)元分化的流程中,細(xì)菌蛋白Skp通過結(jié)合Sox2并抑制其功能,首先開始行動(dòng)。然后,小的化學(xué)分子neurodazine (Nz)和neurodazole (Nzl)采取第二步行動(dòng),告訴干細(xì)胞分化成神經(jīng)元。
通過影響這兩個(gè)步驟,每一批干細(xì)胞可以產(chǎn)生更多的功能性神經(jīng)元,如果單獨(dú)使用蛋白質(zhì)或小分子,速度更快。Shin說:“因此,協(xié)同效應(yīng)主要來自于蛋白質(zhì)和化學(xué)誘導(dǎo)劑指導(dǎo)的譜系特異性定型,對干性的組合抑制。因此,這個(gè)過程是合理設(shè)計(jì)細(xì)胞分化、實(shí)現(xiàn)高水平譜系定型效率的一個(gè)例子。”
該流程的一個(gè)弱點(diǎn)是,在治療設(shè)備中使用細(xì)菌蛋白(如Skp)有安全性問題。然而,相比較引入遺傳元素,使用這個(gè)蛋白質(zhì)是有利的,因?yàn)樵摰鞍踪|(zhì)不會導(dǎo)致任何遺傳改變或不穩(wěn)定,這是使用病毒介導(dǎo)的干細(xì)胞基因傳遞的主要問題。作者希望,本研究能夠鼓勵(lì)他人開發(fā)基于小分子的類似方法,模擬干性抑制的第一階段。
現(xiàn)在,他們正在使用類似的組合方法,探索如何使干細(xì)胞到其他類型細(xì)胞的分化更有效,特別是心臟細(xì)胞。