
將干細胞轉(zhuǎn)化為其他類型細胞的配方越來越多,最近,在對分化因子的完美、治療相關的混合的探尋過程中,科學家發(fā)現(xiàn)了了一些有趣的生物學結(jié)果。十一月十九日在Cell子刊《Chemistry & Biology》發(fā)表的一項研究發(fā)現(xiàn),大腸桿菌中的一個蛋白質(zhì),可與小分子結(jié)合并協(xié)同作用,推動多能干細胞轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元。
在這項研究中,來自韓國成均館大學的科學家們有了意外的發(fā)現(xiàn):Sox2——“影響干細胞維持一個干細胞或分化的能力”的四個Yamanaka因子中的一個,可以與一個細菌伴侶蛋白Skp結(jié)合。然后,他們測試了如果將Skp導入干細胞會發(fā)生什么情況,發(fā)現(xiàn)它可以啟動分化。這種帶來一種假設:Skp能夠結(jié)合其他技術(shù),使干細胞分化更有效。
本文共同作者、成均館大學醫(yī)學院Kyeong Kyu Kim指出:“雖然已有這方面的大量研究,但是,能夠有效地產(chǎn)生大量的干細胞,仍然是一個瓶頸。這個問題是可以解決的,但我們需要尋找新的方法來指導干細胞分化,然后了解改進流程的分子機制。”延伸閱讀:用人類干細胞衍生的神經(jīng)元治療癲癇。
延世大學的Injae Shin和和Kim稱,多能性干細胞的分化被認為是兩個簡單的步驟:第一,干細胞決定不再是干細胞,并開始分化;二,細胞決定要成為什么樣的細胞。在他們誘導神經(jīng)元分化的流程中,細菌蛋白Skp通過結(jié)合Sox2并抑制其功能,首先開始行動。然后,小的化學分子neurodazine (Nz)和neurodazole (Nzl)采取第二步行動,告訴干細胞分化成神經(jīng)元。
通過影響這兩個步驟,每一批干細胞可以產(chǎn)生更多的功能性神經(jīng)元,如果單獨使用蛋白質(zhì)或小分子,速度更快。Shin說:“因此,協(xié)同效應主要來自于蛋白質(zhì)和化學誘導劑指導的譜系特異性定型,對干性的組合抑制。因此,這個過程是合理設計細胞分化、實現(xiàn)高水平譜系定型效率的一個例子。”
該流程的一個弱點是,在治療設備中使用細菌蛋白(如Skp)有安全性問題。然而,相比較引入遺傳元素,使用這個蛋白質(zhì)是有利的,因為該蛋白質(zhì)不會導致任何遺傳改變或不穩(wěn)定,這是使用病毒介導的干細胞基因傳遞的主要問題。作者希望,本研究能夠鼓勵他人開發(fā)基于小分子的類似方法,模擬干性抑制的第一階段。
現(xiàn)在,他們正在使用類似的組合方法,探索如何使干細胞到其他類型細胞的分化更有效,特別是心臟細胞。