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Cell Stem Cell:一种关键的转录因子或能促进干细胞分化形成心血管系统和肌肉骨骼系统

来源:本站原创 2018-08-19 10:59

2018年8月19日 讯 /生物谷BIOON/ --在很多研究中,研究人员都想发现一种单一的转录因子来诱导中胚层的形成,中胚层是胚胎发育的早期阶段,如果没有来自其它细胞蛋白的帮助,研究人员或许就无法诱导中胚层的形成。近日,一项刊登在国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中,来自日本筑波大学的科学家们发表了一篇题为“Tbx6 Induces Nascent Mesoderm from Pluripotent Stem Cells and Temporally Controls Cardiac versus Somite Lineage Diversification”的研究报告,文章中,他们对50多种转录因子进行了筛选,最终发现名为Tbx6的转录因子或能在人工培养的干细胞中单独刺激中胚胎的形成,同时其还能促进干细胞转变成为心血管细胞或肌肉骨骼细胞。

图片来源:University of Tsukuba

多能干细胞(pluripotent stem cells)能为研究人员阐明细胞分化的机制提供一种新的视角,而细胞分化时人类和其它动物机体组织发育和维护的关键过程,其对于再生医学的框架形成至关重要,尽管近些年来科学家们在理解并指导干细胞分化领域的研究上取得了一定的成绩,但诱导中胚层形成及随后特异性分化为组织特异性的细胞类型其中涉及的总体分子机制,目前研究人员并不清楚,因为这一过程是动态变化的,此前研究人员进行的研究规模较小,而且并没有提供一些决定性的数据。

研究者Masaki Ieda表示,我们都知道,在肌肉骨骼组织形成过程中Tbx6因子处于活性状态,Tbx6突变的小鼠能以肌肉骨骼组织为代价来生产异位神经管组织,但我们并不清楚在早期/新生中胚层和中胚层衍生物(包括心血管系统等)中Tbx6的表达和功能;随后研究人员通过研究很惊讶地发现,Tbx6在由诱导多能干细胞衍生的中胚层的形成过程中扮演着非常广泛的角色。

这项研究中,研究者发现,短暂产生的Tbx6能够促进产生心血管细胞的中胚层的形成,而且Tbx6的持续性表达会抑制形成心血管的中胚层,反而会促进产生肌肉骨骼细胞的中胚层组织的形成。研究者Ieda解释道,我们的研究揭示了早期Tbx6表达和心血管谱系分化之间的关联,而且本文研究结果或能改变当前科学家们对于机体发育过程中谱系分化的观点和看法;更重要的是,Tbx6在中胚层和心血管系统分化过程中的功能在低等动物和哺乳动物机体中是保守的,因此本文研究结果对于再生医学领域的相关研究具有非常广泛的应用意义。

除了发现Tbx6的广泛角色外,研究人员还表示,利用一种直接的基于重编程的方法或能筛选出调节细胞分化的重要转录因子;Tbx6对于中胚层的形成和随后的干细胞分化具有明显的效应,本文研究结果或能增强科学家们理解Tbx6在中胚层形成过程中所扮演的关键角色,同时也能帮助研究者开发新方法来改善当前再生医学领域的研究,从而开发出治疗多种人类疾病的新型干细胞疗法。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Taketaro Sadahiro,Mari Isomi,Naoto Muraoka,et al. Tbx6 Induces Nascent Mesoderm from Pluripotent Stem Cells and Temporally Controls Cardiac versus Somite Lineage Diversification. Cell Stem Cell (2018). DOI: 10.1016/j.stem.2018.07.001

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