nat?commun：干細(xì)胞基因可控制骨骼肌再生

nat?commun：干細(xì)胞基因可控制骨骼肌再生

我們都知道，prox1基因在胚胎發(fā)育過程中扮演著重要的角色，日前，一項(xiàng)刊登在國際雜志nature communications上的研究報告中，來自芬蘭的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，prox1基因或許對于骨骼肌干細(xì)胞的分化也非常關(guān)鍵。骨骼肌不僅對于運(yùn)動非常重要，而且對于整個機(jī)體新陳代謝的調(diào)節(jié)也很關(guān)鍵，在機(jī)體損傷之后肌肉有著強(qiáng)大的能力進(jìn)行再生，同時還能夠不斷適應(yīng)運(yùn)動訓(xùn)練。

此前研究中，研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，prox1基因或許也有黑暗的一面，比如其在結(jié)直腸癌的發(fā)生過程中扮演著重要的作用。如今研究者發(fā)現(xiàn)，名為衛(wèi)星細(xì)胞的骨骼肌干細(xì)胞同樣能夠表達(dá)prox1基因，而且當(dāng)該基因處于活化狀態(tài)時衛(wèi)星細(xì)胞能夠分化為肌肉纖維。

研究者指出，我們在成年人的慢肌纖維中也能夠發(fā)現(xiàn)prox1基因的表達(dá)，機(jī)體中的慢肌纖維具有良好的耐力和高度的代謝活性，成人機(jī)體中大約有一半的骨骼肌都是慢肌纖維肌肉，研究者kivela說道，在小鼠機(jī)體中，prox1基因能夠?qū)⒖旒±w維轉(zhuǎn)換為慢肌纖維，而剔除prox1基因則會增加快肌纖維基因的活性。

最后研究者表示，本文研究闡明了prox1基因在衛(wèi)星細(xì)胞分化分化及慢肌纖維維護(hù)過程中扮演的重要角色，為后期深入研究人類肌肉和代謝疾病，比如2型糖尿病等疾病的發(fā)病機(jī)制提供了新的研究線索，研究者kivela說道，在人類機(jī)體中，prox1基因的多態(tài)性和2型糖尿病發(fā)病風(fēng)險增加直接相關(guān)。

造血干細(xì)胞是胚胎時期什么發(fā)育來的

模式動物斑馬魚在基因組、蛋白質(zhì)組、胚胎發(fā)育以及疾病發(fā)生機(jī)制等方面均表現(xiàn)出與哺乳動物高度類似的特點(diǎn)，使其成為研究脊椎動物胚胎發(fā)育、組織器官發(fā)生和人類疾病的理想遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)模型。造血干細(xì)胞是存在于造血組織中的一群多能干細(xì)胞，能夠分化產(chǎn)生各種成熟血細(xì)胞(紅細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等)來維持生命體正常生理功能。造血干細(xì)胞移植是目前治療惡性血液病的重要方法，但是供體的嚴(yán)重匱乏極大地限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。如何從體外獲得大量可用于移植的、有功能的造血干細(xì)胞一直是基礎(chǔ)科學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn)課題。解決此問題的瓶頸就在于人們對造血干細(xì)胞的了解不夠完善，尤其是對其產(chǎn)生、維持和分化的機(jī)制知之甚少。最近，中國科學(xué)院動物研究所研究員劉峰領(lǐng)導(dǎo)的血液與心血管發(fā)育研究組應(yīng)用斑馬魚模式動物在造血干細(xì)胞發(fā)生及胚胎早期發(fā)育方面取得一系列重要進(jìn)展。
　　劉峰研究組應(yīng)用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等多種研究手段，發(fā)現(xiàn)在造血干細(xì)胞產(chǎn)生過程中BMP與ERK信號通路之間存在新的調(diào)控關(guān)系。在斑馬魚胚胎中，抑制BMP信號通路或敲低其下游因子Smad1/5之后，ERK1/2的表達(dá)水平會升高，這暗示著BMP-Smad1/5能夠在轉(zhuǎn)錄水平抑制erk1/2的表達(dá)。通過染色體免疫共沉淀(ChIP)研究發(fā)現(xiàn)，Smad1/5招募共抑制因子HDAC1到erk1/2的啟動子區(qū)，使其乙?；较陆担瑥亩谵D(zhuǎn)錄水平上抑制erk1/2的表達(dá)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在斑馬魚造血發(fā)育過程中，過量的ERK1/2能夠增強(qiáng)動脈內(nèi)皮的特性以及內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密連接，最終導(dǎo)致生血內(nèi)皮的產(chǎn)生及內(nèi)皮-動脈的轉(zhuǎn)化過程受到抑制，進(jìn)而影響造血干細(xì)胞的產(chǎn)生。這一研究結(jié)果也在小鼠模型中得到驗(yàn)證，證明BMP-Smad1/5對ERK1/2的抑制作用能夠?qū)RK維持在低水平，從而有利于造血干細(xì)胞的產(chǎn)生。這一發(fā)現(xiàn)為體外獲得造血干細(xì)胞提供了新的理論依據(jù)，也為干細(xì)胞治療提供了新的思路。該文章于2014年3月11日正式發(fā)表于Nature Communications(Zhang et al， Nat Commun， 5：3431， DOI： doi：10.1038/ ncomms 4431)。研究組博士生張春霞為第一作者，劉峰為通訊作者。該研究工作得到了科技部國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中科院百人計(jì)劃和干細(xì)胞專項(xiàng)的支持。
　　另外，劉峰研究組和中國科學(xué)院生物物理研究所閻錫蘊(yùn)研究組合作發(fā)現(xiàn)細(xì)胞粘連分子CD146可以作為Wnt5a的受體，通過促進(jìn)非經(jīng)典Wnt信號通路，影響斑馬魚胚胎原腸期的匯聚延伸運(yùn)動。該研究于2013年12月13日在Nature Communications 上發(fā)表，劉峰和閻錫蘊(yùn)為共同通訊作者(Ye et al， Nat Commun. 2013， 4：2803. DOI： 10.1038/ncomms3803)。和中國科學(xué)院北京基因組研究所楊運(yùn)桂研究組合作發(fā)現(xiàn)RNA甲基化復(fù)合體在斑馬魚胚胎早期發(fā)育中有重要調(diào)控作用，影響了某些組織(如體節(jié)等)的分化和細(xì)胞凋亡，進(jìn)一步證實(shí)了RNA甲基化作為一種新的表觀調(diào)控機(jī)制在脊椎動物早期發(fā)育和細(xì)胞命運(yùn)決定中的作用。

本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/257546.html.

聲明： 我們致力于保護(hù)作者版權(quán)，注重分享，被刊用文章因無法核實(shí)真實(shí)出處，未能及時與作者取得聯(lián)系，或有版權(quán)異議的，請聯(lián)系管理員，我們會立即處理，本站部分文字與圖片資源來自于網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的,若有來源標(biāo)注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請立即通知我們(管理員郵箱：douchuanxin@foxmail.com)，情況屬實(shí)，我們會第一時間予以刪除，并同時向您表示歉意,謝謝!

上一篇: 開發(fā)出超靈敏的生物傳感器可檢測肌鈣蛋···

下一篇: 婦科炎癥陰唇腫脹不消