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维持间质干细胞(MSC)“全能型”的关键基因【易科学前沿】

       众多研究者,医疗工作者以及患者都寄希望于干细胞疗法用于修复受损组织以及置换功能缺陷的细胞。目前全球范围内也有数以百计的相关临床试验正在开展。

       间质干细胞(MSC)是上述治疗性试验的主流工具,原因在于其能够分化形成一系列不同类型的成熟细胞,包括骨骼、脂肪以及软骨。此外,它们还足有血液多能性,即能够分化形成血细胞。然而,目前我们还难以掌握这类细胞在体内环境下的分化方向,因此用于治疗还不够成熟。


(图片来源:CC0 Public Domain)

       最近,来自TSRI的研究者们在Cell Death and Differentiation杂志发表文章,揭示了对于MSC分化的关键因子,以及为这些细胞临床治疗价值的实现提供了方案。

       骨髓中分化出的原代MSC数量在培养过程中会逐渐降低,难以保证其体外存活。因此,科学家们往往使用细胞系进行研究,为了建立MSC细胞系,科学家们通过基因敲除建立了敲除p53基因(该基因对于调控细胞凋亡具有关键的作用)的细胞系,并进行了分化研究。研究结果表明,p53对MSC的影响不仅仅包含细胞凋亡,而且还影响了细胞的分化潜能。

       通过比较正常小鼠以及p53基因缺陷型小鼠的细胞特征,作者发现了p53是调控MSC生长与分化的关键。这项研究结果表明:该基因通过与活性氧成分以及两个转录因子(TWIST2以及PPARG)相互作用产生相关效应。

       当研究者们敲除p53后,细胞出现永生化特征,但会同时向骨骼细胞分化。此外,这些细胞失去了向血细胞以及脂肪细胞转化的能力;低水平的p53能够诱导TWIST2,从而保证MSC处于"干性"的状态;而较高水平的p53则会诱导PPARG的活化以及ROS的活化,进而导致MSC向脂肪细胞转变。极高水平的的p53则会导致细胞死亡。

       这一研究结果表明p53的表达量影响了MSC的分化能力与分化方向,或许对未来干细胞治疗以及骨癌等相关癌症的提供新的思路。


资讯出处:Researchers identify gene responsible for mesenchymal stem cells' stem-ness'

参考文献:Siddaraju V. Boregowda et al. Basal p53 expression is indispensable for mesenchymal stem cell integrity, Cell Death & Differentiation (2018). DOI: 10.1038/s41418-017-0004-4 



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