来自新加坡基因组研究所(GIS)和细胞与分子生物学研究所(IMCB)的科学家发现了人类干细胞“多能性”的关键基因——PRDM14。该研究发表于《自然》杂志,是迄今为止最大规模的干细胞基因研究。研究显示,启动PRDM14基因可使普通细胞转化为诱导多能干细胞(iPSC)的成功率提高三倍。
拥有多能性的胚胎干细胞能够分化为人体中200多种细胞类型,并具有强大的自我更新能力,因此被视为治疗多种疑难疾病的希望。然而,由于伦理争议,胚胎干细胞研究受到限制,科学家转而探索通过重编程技术将普通细胞转化为多能干细胞。
研究团队从21000组基因中筛选出PRDM14,发现其在人类干细胞多能性维持中起核心作用。与现有技术相比,添加PRDM14基因可使重编程效率提升三倍。此外,PRDM14在人类干细胞中至关重要,但在小鼠干细胞中作用不显著,这凸显了以人类细胞进行研究的重要性。
研究负责人黄学晖博士表示:“此前对人类胚胎干细胞的基因调控网络了解有限,多数研究依赖小鼠模型。但理解人类特异性机制对于开发新疗法至关重要。”尽管该发现尚未直接应用于临床,但为个性化干细胞治疗奠定了基础——未来可能利用患者自身细胞培育出定制化干细胞,避免免疫排斥。
研究团队下一步将优化PRDM14的递送方法,并探索如何引导干细胞定向分化为特定细胞类型,以推动再生医学的发展。