PNAS：揭示细胞分化的关键调节因子---BEND3

2022年2月25日讯/生物谷BIOON/---胚胎干细胞和其他多能细胞分裂迅速，并有能力成为身体中几乎任何类型的细胞。科学家们一直试图了解促使干细胞关闭多能性并进入其最终功能状态的信号。

在一项新的研究中，来自美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员确定了这一过程的一种关键调节因子。他们发现这种称为BEND3的分子关闭了数百个与分化有关的基因的表达，维持了细胞的干细胞样状态。只有当BEND3发生下调时，细胞才能采用其最终的形式和功能。一旦它们分化，它们通常会停止积极增殖。相关研究结果在线发表在PNAS期刊上，论文标题为“BEND3 safeguards pluripotency by repressing differentiation-associated genes”。

领导这项研究的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校细胞与发育生物学主任Supriya Prasanth教授说，这些发现与了解正常发育有关，也可能对癌症研究有用。

她说，“在大多数癌症中，细胞正在经历这种猖獗的增殖，因为细胞周期调节因子没有正常发挥功能。癌细胞对治疗反应的预后往往与它的分化状态有关。肿瘤的分化程度越高，预后就越好。”

图片来源：Cincinnati Children's。

Prasanth说，干细胞有能力在治疗期间缩小的癌性肿瘤中重新填充。找到一种能使癌细胞从增殖转向分化的分子开关可能有助于癌症治疗。

Prasanth实验室主要研究细胞周期调节因子。她的早期研究已发现BEND3在这种系统中起着潜在重要的作用。她的团队已发现，当BEND3与染色体上的重要位点结合时，它减少或阻止了几十个基因的表达。当BEND3被移除时，这些基因的表达就会反弹。

Prasanth说，“当你开展这些基因表达研究时，你可以看到数百个基因上调，数百个基因下调。但它真正意味着什么呢？”

在这项新的研究中，她和她的同事发现，许多受到BEND3抑制的基因促进了细胞分化。Prasanth说，“BEND3与这些基因的结合阻止了它们的表达，从而阻止细胞进入分化状态。当你移除这种控制的那一刻，这些细胞就开始向分化途径移动。”

Prasanth说，BEND3不是细胞分化途径的唯一调节因子；它与这一过程的许多其他调节分子结合并相互作用。但它的存在或不存在似乎对决定细胞命运至关重要，这使得它在这一过程出现问题时成为潜在医疗干预的一种有吸引力的靶标。

参考资料：

Fredy Kurniawan et al. BEND3 safeguards pluripotency by repressing differentiation-associated genes. PNAS, 2022, doi:10.1073/pnas.2107406119.