PNAS：用維生素抹去表觀遺傳學(xué)記憶

2016年10月07日訊 維生素A和C不僅有益健康，它們還會影響你的DNA。Babraham研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，維生素A和C會通過兩種不同的途徑令細胞“失憶”，這些信息對于再生醫(yī)學(xué)和細胞重編程有重要的意義。

多能干細胞可以分化為多種不同類型的細胞，比如腦細胞、心臟細胞和肺細胞。早期胚胎就含有這樣的細胞，即胚胎干細胞ESC。在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，我們需要迫使患者成體細胞“忘記”自己的身份，回到類似胚胎干細胞的多能性狀態(tài)。

每一種細胞都有獨特的表觀遺傳學(xué)指紋，賦予并維持相應(yīng)的基因表達模式。要將細胞逆轉(zhuǎn)回多能性狀態(tài)，就必須抹去這層表觀遺傳學(xué)信息。研究人員特別對胞嘧啶甲基化進行了研究。與已建立的細胞類型相比，胚胎干細胞的胞嘧啶甲基化水平比較低。去甲基化是獲得多能性和抹去表觀遺傳學(xué)記憶的核心。

TET是主動去除胞嘧啶甲基化的一種酶。為了在細胞重編程過程中操縱TET的活性，研究人員對控制TET活性的分子信號進行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，維生素A可以增加TET酶在細胞中的含量，由此促進表觀遺傳學(xué)記憶的消除，更多的去除胞嘧啶甲基化標(biāo)簽。維生素C能再生TET所需的一個輔因子，進而提高TET的活性。研究人員指出，維生素A和C通過不同的機制增強去甲基化，它們協(xié)同起作用。

2014年12月，McMaster大學(xué)的科學(xué)家們在Nature Communications雜志上發(fā)表文章指出，來自成體細胞的人類干細胞會“記得”它們曾經(jīng)的身份，傾向于再次成為那樣的細胞。也就是說，要幫助乳腺癌患者進行組織再生最好一開始就選乳腺細胞。

2015年12月，麻省總醫(yī)院等機構(gòu)的科學(xué)家們在Nature雜志上展示了一些參與這種細胞記憶的基因。他們的研究指出，這些基因受到抑制時可有效地消除細胞的記憶，使得細胞更容易重編程。不過，今年1月Stem Cell Reports雜志上發(fā)表的一項研究對此提出了挑戰(zhàn)。這項研究表明，來源于不同組織的iPSC對重編程同樣敏感。

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