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科學(xué)發(fā)現(xiàn)---代謝讓干細(xì)胞永葆青春

時(shí)間:2015-5-19閱讀:189
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    早期胚胎中的干細(xì)胞擁有無限的潛力,它們能夠成為任何類型的細(xì)胞,人們一直希望利用這一點(diǎn)來治療疾病和修復(fù)創(chuàng)傷。怎樣才能將干細(xì)胞穩(wěn)定在青春永駐的狀態(tài)下呢?正確的環(huán)境可以幫助人們做到這一點(diǎn),干細(xì)胞能夠通過調(diào)整自己的代謝,增強(qiáng)自己的再生能力,避免分化成為特定的細(xì)胞類型。

    表觀遺傳學(xué)修飾不會影響基因序列,而是通過改變DNA包裝決定它是否開放進(jìn)行表達(dá)。甲基化一般會沉默基因組的相應(yīng)區(qū)域。干細(xì)胞為了保留分化能力需要基因組整個(gè)開放,因此甲基化必需受到控制。這種表觀遺傳學(xué)標(biāo)簽本身就是代謝產(chǎn)物,此外代謝產(chǎn)物也參與了去甲基化過程。

    所有負(fù)責(zé)DNA和染色質(zhì)修飾的都要用到細(xì)胞的代謝產(chǎn)物。不過人們之前并不清楚,發(fā)育和分化過程的代謝調(diào)整對基因表達(dá)有何影響。我們發(fā)現(xiàn),使用什么營養(yǎng)物質(zhì),怎樣使用營養(yǎng)物質(zhì),都會改變干細(xì)胞的染色質(zhì)景觀和基因表達(dá),進(jìn)而影響干細(xì)胞的命運(yùn)。與含有牛血清的傳統(tǒng)培養(yǎng)基相比,小鼠的胚胎干細(xì)胞在2i培養(yǎng)基中能更好的自我更新。

    研究顯示,就算沒有*,2i細(xì)胞也能生成大量α-酮戊二酸。更令人驚訝的是,2i細(xì)胞調(diào)整了自己的代謝,減少了三羧酸循環(huán)中的α-酮戊二酸分解。一般來說,α-酮戊二酸會轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁猁}供給細(xì)胞生長。代謝調(diào)整之后,更多的α-酮戊二酸開始為去甲基化提供能量。

    發(fā)現(xiàn)代謝和干細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)聯(lián),有助于人們進(jìn)一步認(rèn)識發(fā)育和再生,更好的利用干細(xì)胞治療相關(guān)疾病,比如修復(fù)脊髓損傷或治療一型糖尿病。這項(xiàng)研究也為理解癌癥提供了一個(gè)新的角度。





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