英国剑桥大学的研究团队于2009年8月21日发表研究,确认一种名为“Nanog”的蛋白质是干细胞具有发育成各种类型细胞能力的“总开关”。无论是在胚胎干细胞还是诱导多功能干细胞(iPS细胞)中,它都起着关键作用。这一发现为理解干细胞全能性的分子机制奠定了重要基础。
人类胚胎干细胞具备神奇的全能性,能够随着胚胎发育而分化成人体各种器官的细胞,如骨骼、皮肤、内脏、神经等。近年来,科学家通过基因改造技术,将普通皮肤细胞等重编程为具有类似胚胎干细胞全能性的细胞,即诱导多功能干细胞。然而,科学界一直未能阐明这两种细胞获得全能性的深层机理。
剑桥大学的研究发现,Nanog蛋白在细胞获得全能性的复杂过程中扮演着极其关键的指挥角色。如果没有Nanog,胚胎干细胞将无法正常发育,而诱导多功能干细胞的重编程过程也会失败。Nanog并非单独起作用,它更像一个“乐队指挥”,协调着一系列基因和蛋白质,确保它们在各自正确的位置上发挥作用,最终赋予细胞神奇的全能性。
后续研究进一步揭示了Nanog的调控网络:Nanog与Oct4、Sox2等核心转录因子共同维持干细胞的自我更新和多能性。它通过结合DNA上的特定序列,激活或抑制下游靶基因的表达,从而调控细胞命运决定。近年来,研究人员还发现Nanog的表达水平与细胞重编程效率密切相关,其过表达可显著提高iPS细胞的诱导成功率。
相关研究报告最初发表于美国《细胞》杂志上。(来源:新华网 黄堃)