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Stem Cell Rep:抑制Wnt路径可增强将成体细胞重编程为诱导多能干细胞的效率

来源:生物谷 2014-05-17 10:25

2014年5月15日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际杂志Stem Cell Rep上的一篇研究论文中,来自巴塞罗那基因调控中心的研究人员通过研究为揭示细胞的重编程机理以及细胞重编程的效率又迈进了一步,研究者发现,Wnt信号路径在将成体细胞转化为诱导多能干细胞(iPS)的过程中扮演着重要角色。

研究者Francesco Aulicino表示,一般来讲,转录因子可以增加或者降低细胞重编程的过程,这项研究中我们通过抑制Wnt信号路径增强了细胞重编程的效率;Wnt信号路径参与了细胞中一系列的生化反应,如果青蛙或者蜥蜴机体四肢受损,这些细胞中的生化反应就会促进其受损的四肢再生。尽管一般来讲人类和哺乳动物类并不具有机体再生的能力,但是Wnt信号路径在胚胎发育以及细胞融合过程中参与了许多反应过程。

随后研究者揭示了在将成体细胞转化成为诱导多能干细胞整个过程中Wnt路径的作用方式,其通常要持续两周左右;研究者表示,我们发现这个过程包括两个阶段,每一个阶段中Wnt都会完成不同的功能,通过抑制起始过程以及激活末梢过程就可以增加成体细胞重编程为诱导多能干细胞的效率。

为了人工控制该途径,研究小组选用了一系列Wnt分泌抑制剂,比如lwp2,其并不能永久改变细胞,研究者Theka说道,这项创新性研究对于细胞重编程领域的研究非常重要,许多研究人员都在研究试图去揭示成体细胞重编程为诱导多能干细胞的机制,这项研究为再生医学的发展提供了帮助,而且为揭示Wnt路径在特定类型癌症发展的过程中的作用,相关研究由欧洲研究委员会等机构提供资助。(生物谷Bioon.com)

 

Temporal Perturbation of the Wnt Signaling Pathway in the Control of Cell Reprogramming Is Modulated by TCF1

Francesco Aulicino4, Ilda Theka4, Luigi Ombrato, Frederic Lluis5, Maria Pia Cosma5

 

Cyclic activation of the Wnt/β-catenin signaling pathway controls cell fusion-mediated somatic cell reprogramming. TCFs belong to a family of transcription factors that, in complex with β-catenin, bind and transcriptionally regulate Wnt target genes. Here, we show that Wnt/β-catenin signaling needs to be off during the early reprogramming phases of mouse embryonic fibroblasts (MEFs) into iPSCs. In MEFs undergoing reprogramming, senescence genes are repressed and mesenchymal-to-epithelial transition is favored. This is correlated with a repressive activity of TCF1, which contributes to the silencing of Wnt/β-catenin signaling at the onset of reprogramming. In contrast, the Wnt pathway needs to be active in the late reprogramming phases to achieve successful reprogramming. In conclusion, continued activation or inhibition of the Wnt/β-catenin signaling pathway is detrimental to the reprogramming of MEFs; instead, temporal perturbation of the pathway is essential for efficient reprogramming, and the “Wnt-off” state can be considered an early reprogramming marker.

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