研究預(yù)測多能干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化命運(yùn)

    近日來自的美國紐約斯隆/凱德琳癌癥紀(jì)念研究中心研究人員在新研究中發(fā)現(xiàn)了基于一種miRNA預(yù)測人類多能干細(xì)胞（（hPSCs））向神經(jīng)細(xì)胞分化命運(yùn)的方法。

    多能干細(xì)胞是當(dāng)前干細(xì)胞研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。它可以分化成體內(nèi)任意細(xì)胞，進(jìn)而形成身體的各種組織和器官。因此，多能干細(xì)胞的研究不僅具有重要的理論意義，而且在人類疾病建模和再生醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用價(jià)值。盡管以來科學(xué)家們一直致力于探索多種誘導(dǎo)干細(xì)胞特異性分化的實(shí)驗(yàn)方案，然而這些方法在誘導(dǎo)生成特異性細(xì)胞類型的效率上仍存在較大的差異，且研究人員很難對干細(xì)胞的分化方向進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測。

    在這篇文章中，研究人員對3種人類胚胎干細(xì)胞（hESC）系和26種人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSC）系進(jìn)行了mRNA及miRNA表達(dá)譜系分析以篩查可預(yù)測干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化的生物標(biāo)記。分析結(jié)果表明過去用于區(qū)分小鼠胚胎干細(xì)胞及小鼠外胚層干細(xì)胞（EPI-SCs）的多個(gè)生物標(biāo)記基因均與干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化行為相關(guān)。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)一種叫做miR-37-3的miRNA的表達(dá)與人類干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化潛能呈負(fù)相關(guān)。定量分析miR-37-3的表達(dá)可準(zhǔn)確預(yù)測未分化多能干細(xì)胞的差異性神經(jīng)性分化傾向。當(dāng)研究人員將KLF4基因轉(zhuǎn)導(dǎo)至這些細(xì)胞中提高miR-37-3表達(dá)時(shí)，KLF4轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞顯示神經(jīng)行為及多能標(biāo)記物表達(dá)改變。在KLF4轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞中抑制miR-37-3表達(dá)則可恢復(fù)其神經(jīng)性分化傾向。研究結(jié)果表明miR-37-3有可能在人類多能干細(xì)胞神經(jīng)性分化行為過程中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用，并為預(yù)測及控制多能干細(xì)胞神經(jīng)分化命運(yùn)提供了一個(gè)有潛力的作用因子。

    揭示胚胎干細(xì)胞分化形成終末組織類型的詳細(xì)機(jī)制是許多干細(xì)胞生物學(xué)家的研究目標(biāo)。近來科學(xué)家們在干細(xì)胞命運(yùn)預(yù)測研究中取得一系列突破性成果。不久前來自美國賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員在祖細(xì)胞研究中發(fā)現(xiàn)了一種基于組蛋白預(yù)測細(xì)胞命運(yùn)的方法。研究小組證實(shí)胚胎細(xì)胞中的組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶P300和組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2通過影響組蛋白修飾在確定細(xì)胞向肝臟或胰腺命運(yùn)轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。從而為開發(fā)出推動(dòng)胚胎干細(xì)胞生成治療及研究所需肝臟或胰腺β細(xì)胞提供了有潛力的新方法。