[科普中國]-胚胎干細(xì)胞成功分化，或有類似受精卵發(fā)育潛能

移除miR-34a的胚胎干細(xì)胞（紅色）與正常胚胎干細(xì)胞的發(fā)育區(qū)別明顯。（圖片來源：何琳實驗室）

美國加州大學(xué)伯克利分校分子和細(xì)胞生物學(xué)副教授何琳帶領(lǐng)團(tuán)隊，通過移除一種名叫miR-34a的微RNA，成功讓老鼠胚胎干細(xì)胞表現(xiàn)出類似受精卵的發(fā)育特性，能夠成功分化成胚胎組織和胚胎外組織。何琳教授16日通過電子郵件接受記者采訪時表示，這一新的干細(xì)胞類型將幫助科學(xué)家從分子水平研究早期胚胎的首批發(fā)育情況，進(jìn)而可用干細(xì)胞培育出更多組織。發(fā)表在《科學(xué)》雜志預(yù)印版上的這項研究對再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞療法具有重要意義。

胚胎干細(xì)胞和利用成熟體細(xì)胞培育出的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，只能表現(xiàn)出“多能性”，發(fā)育出胚胎內(nèi)組織，但受精卵是最原始的“全能型”細(xì)胞，還能發(fā)育出胎盤和卵黃囊等胚胎外組織，為母體與胎兒之間的營養(yǎng)交換和代謝提供支持。

何琳團(tuán)隊不僅揭示出獲得全能干細(xì)胞的全新機(jī)制，而且還提供了對這些細(xì)胞深入研究的細(xì)胞培養(yǎng)體系。“有了這些實驗系統(tǒng)，科學(xué)家們能仔細(xì)分析胚胎在選擇發(fā)育成哪種組織時的關(guān)鍵分子通道，這些認(rèn)知對培育胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞意義重大。受精卵細(xì)胞只在精子和卵子受精后短暫存在，難以展開研究，而我們這次提供了一種強(qiáng)大的細(xì)胞培養(yǎng)實驗體系?！焙瘟战淌谡f。

微RNA是一類不能轉(zhuǎn)錄成蛋白質(zhì)的非編碼RNA，被認(rèn)為對基因表達(dá)調(diào)控至關(guān)重要。何琳團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，miR-34a像“剎車”裝置，能阻止多能性干細(xì)胞發(fā)育出胚胎外組織，將其移除后，約20%的胚胎干細(xì)胞也能發(fā)育出胎盤和卵黃囊等細(xì)胞，并且這種全能型能維持一個月之久。

他們還意外發(fā)現(xiàn)，miR-34a與一類特殊的逆轉(zhuǎn)錄因子存在關(guān)聯(lián)。逆轉(zhuǎn)錄因子被認(rèn)為是“垃圾DNA”，是從祖輩開始插入基因組內(nèi)的外來DNA片段。幾十年來，科學(xué)家們一直認(rèn)為這些“垃圾DNA”不會對正常發(fā)育造成影響，但這次的研究發(fā)現(xiàn)，它們與早期胚胎的發(fā)育選擇緊密相關(guān)。（記者 聶翠蓉）