研究預測多能干細胞向神經細胞分化命運
近日來自的美國紐約斯隆/凱德琳癌癥紀念研究中心研究人員在新研究中發現了基于一種miRNA預測人類多能干細胞（（hPSCs））向神經細胞分化命運的方法。
多能干細胞是當前干細胞研究的熱點和焦點。它可以分化成體內任意細胞，進而形成身體的各種組織和器官。因此，多能干細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學方面應用價值。盡管以來科學家們一直致力于探索多種誘導干細胞特異性分化的實驗方案，然而這些方法在誘導生成特異性細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胞的分化方向進行準確的預測。
在這篇文章中，研究人員對3種人類胚胎干細胞（hESC）系和26種人類誘導多能干細胞（hiPSC）系進行了mRNA及miRNA表達譜系分析以篩查可預測干細胞向神經細胞分化的生物標記。分析結果表明過去用于區分小鼠胚胎干細胞及小鼠外胚層干細胞（EPI-SCs）的多個生物標記基因均與干細胞向神經細胞分化行為相關。此外，研究人員還發現一種叫做miR-37-3的miRNA的表達與人類干細胞向神經細胞分化潛能呈負相關。定量分析miR-37-3的表達可準確預測未分化多能干細胞的差異性神經性分化傾向。當研究人員將KLF4基因轉導至這些細胞中提高miR-37-3表達時，KLF4轉導細胞顯示神經行為及多能標記物表達改變。在KLF4轉導細胞中抑制miR-37-3表達則可恢復其神經性分化傾向。研究結果表明miR-37-3有可能在人類多能干細胞神經性分化行為過程中發揮了關鍵性的作用，并為預測及控制多能干細胞神經分化命運提供了一個有潛力的作用因子。
揭示胚胎干細胞分化形成終末組織類型的詳細機制是許多干細胞生物學家的研究目標。近來科學家們在干細胞命運預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醫學院的研究人員在祖細胞研究中發現了一種基于組蛋白預測細胞命運的方法。研究小組證實胚胎細胞中的組蛋白乙酰轉移酶P300和組蛋白甲基轉移酶Ezh2通過影響組蛋白修飾在確定細胞向肝臟或胰腺命運轉化中發揮重要的調控作用。從而為開發出推動胚胎干細胞生成治療及研究所需肝臟或胰腺β細胞提供了有潛力的新方法。
