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近日，美国纽约斯隆-凯德琳癌症纪念研究中心（Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, MSKCC）的研究团队在《细胞—干细胞》（Cell Stem Cell）期刊上发表了一项重要研究，提出了一种基于微小RNA（miRNA）预测人类多能干细胞（hPSCs）向神经细胞分化命运的新方法。

该研究由MSKCC的Lorenz Studer博士领导。作为全球顶尖的癌症治疗与研究机构，MSKCC在癌症和干细胞领域拥有深厚的研究积累。多能干细胞因其能够分化为体内任意细胞类型的特性，成为再生医学和疾病建模研究的热点。然而，如何高效且准确地预测多能干细胞的分化方向，始终是科学家们面临的难题。

在这项研究中，研究团队对13种人类胚胎干细胞（hESC）系和26种人类诱导多能干细胞（hiPSC）系进行了mRNA和miRNA表达谱分析，旨在筛选出能够预测干细胞向神经细胞分化的生物标志物。结果显示，多个此前用于区分小鼠胚胎干细胞与小鼠外胚层干细胞（EPI-SCs）的生物标志基因，与人类干细胞的神经分化行为密切相关。

研究还发现，一种名为miR-371-3的miRNA在未分化多能干细胞中的表达水平与其神经分化潜能呈负相关。通过定量分析miR-371-3的表达水平，研究人员能够准确预测多能干细胞的神经分化倾向。当研究团队通过KLF4基因转导提高miR-371-3的表达时，细胞表现出神经行为和多能性标志物的显著变化。而在KLF4转导细胞中抑制miR-371-3表达，则恢复了其神经分化的倾向。这些结果表明，miR-371-3在调控多能干细胞神经分化命运中发挥了关键作用，为未来通过分子手段预测和控制干细胞分化提供了重要依据。

此外，该研究还与其他领域的干细胞命运预测研究形成呼应。例如，美国宾夕法尼亚大学医学院的科学家曾发现组蛋白修饰在细胞命运决定中的关键作用。他们的研究表明，组蛋白乙酰转移酶P300和组蛋白甲基转移酶Ezh2通过调控组蛋白修饰，能够影响胚胎细胞向肝脏或胰腺细胞的分化方向，为开发再生医学疗法提供了新思路。

总之，这项研究不仅深化了科学界对多能干细胞神经分化机制的理解，还为再生医学领域的应用研究提供了新的工具和方向。

参考文献：

Cell Stem Cell DOI: 10.1016/j.stem.2011.04.002

miR-371-3 Expression Predicts Neural Differentiation Propensity in Human Pluripotent Stem Cells.

Kim Hyesoo H, Lee Gabsang G, Ganat Yosif Y, Papapetrou Eirini P EP, Lipchina Inna I, Socci Nicholas D ND, Sadelain Michel M, Studer Lorenz L