最新研究发现成人干细胞可能是演化的遗迹

coco365

最新研究发现成人干细胞可能是演化的遗迹


最新研究发现成人干细胞可能是演化的遗迹
成人干细胞成为科学界关注的焦点已有一段相当长的时间。相关的问题除了如何运用它们进行治疗之外，研究人员还在研究它们确切的生理功能为何。

由于在许多器官，如肝脏、脑和肌肉中发现干细胞的存在，所以科学家推断干细胞可能与组织的修补有关。

德国Max Planck大学的研究人员在一篇发表于Molecular and Cellular Biology中的研究指出，至少有一些成人干细胞可能是胚胎分化过程中，所残余下来的遗迹。

研究人员利用自小鼠骨髓分离出的二株胎儿肺脏间充质干细胞进行研究，在这个试验中，特别的是研究人员并未在培养液中添加生长因子，目的是防止细胞过早分化。

经过试验后，科学家发现这二个细胞株所表现的典型干细胞标记是不一样的。因此研究人员怀疑，胎儿肺脏间充质干细胞由一组不同的细胞所构成，而具有相似的特征。

研究人员推论出二个可能的解释。第一，干细胞可能错失了完全分化成专门细胞和组织的某种因子。另一方面，至少某些已知的成人干细胞类型可透露出胚胎分化过程早期的细胞实际情形。
在相当长的一段时间里，成人干细胞一直是科学的一个热点。除了研究如何利用这种细胞治疗疾病外，研究人员还对其准确的生理功能进行了探索。科学家不断在肝脏、大脑和肌肉等器官中发现这种细胞，并且推测这些细胞在器官的修复中起到一定的作用。

现在，来自德国Max Plank心肺研究所（Max Plank Institute for Heart and Lung Research）的研究人员证明至少一些成人干细胞只是之前胚胎分化过程的残余，即只是进化发育的“脚印”。研究的结果公布在近期的Molecular and Cellular Biology杂志上。

这个研究组使用了从小鼠骨髓中分离得到的间充质干细胞的两个细胞系。他们的实验过程的特殊之处是没有向培养介质中添加生长因子，其目的是为了防止细胞过早分化。通过这种手段，研究人员发现这两个细胞系的差异在于特殊干细胞标记物的表达。因此，他们推测间充质干细胞是一类不同的、具有相似特征的细胞。

正如所预料的，研究人员通过使用特定的物质能够让干细胞系表达肌肉细胞特有的蛋白质。有趣的是，当wnt信号途径受到刺激时，这些细胞开始形成心肌细胞的特征。相反，当它们预先用一种叫做CDO的蛋白刺激时，细胞会表现出骨骼肌细胞的特征。

在两个实验中，细胞中一系列肌肉特异性基因被活化。这意味着一个分化过程的开始。但是这个过程是不彻底的。例如，在wnt信号级联被活化后，没有形成典型的模式——这意味着这种收缩器官的不完全发育。另外，心肌细胞标记基因的表达（例如alpha-myosin-heavy-chain蛋白）只是在研究人员对DNA进行表观遗传修饰后。

在向着骨骼肌肉组织分化时，研究人员确实看到了骨骼肌肉细胞的特征，但是它们却没有真正形成多细胞核的细胞。另外，他们还观察到了间充质干细胞和骨骼肌细胞的融合。

对于这些结果，Max Planck的研究人员提出了两种可能的解释。一种可能是，这些干细胞丢失了一些对彻底分化成特化的细胞和组织很关键的因子；另外一个可能是一些成人干细胞类型只是早期胚胎分化过程的残留物。事实上，这些细胞仍然具有干细胞的可塑性，但是目前还没有弄清它们的直接的生理功能