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中国科学家发现干细胞的“死对头”

国际著名学术期刊《自然·细胞生物学》(Nature Cell Biology)今日在线发表了裴端卿和陈捷凯实验组的研究成果“The oncogene c-Jun inhibits reprogramming”。该研究发现癌基因c-Jun与干细胞多能性完全不相容,有力破除了“干细胞就是癌细胞”的迷思。并在此基础上组建了一套全新iPS细胞诱导因子。

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干细胞作为一个热点概念,也不得不面临大量质疑,比如因为干细胞具有无限增殖的潜能,加上癌症干细胞的发现,不仅使人联想到干细胞是否具有和癌细胞一样的特征,这一问题众说纷纭。而该项研究恰好有力地证明了癌基因并不是iPS形成的关键。这一发现不仅说明iPS细胞并不依赖癌症相关通路,更开辟了一套全新的重编程因子组合,科学家可以通过这套全新的组合,对体细胞重编程为干细胞过程的机理展开更深入的研究,揭示更多的奥秘。


该研究成果由裴端卿和陈捷凯实验组合作完成。陈捷凯介绍说,体细胞向干细胞的转化有两面性,既有干细胞因子主导的一面,也有体细胞因子影响的一面,我们不能只关注其中之一。在研究中,他们发现c-Jun恰好具备着这么一个特性:它只在体细胞表达、在胚胎干细胞不表达。而在胚胎干细胞中强制表达c-Jun时,干细胞会失去多能性并迅速分化。进一步研究发现c-Jun能完全阻止山中伸弥因子将体细胞“返老还童”的重编程能力,从而揭示c-Jun与多能性是对抗关系,提示体细胞广泛存在的c-Jun是一个体细胞状态的保卫者,也是一个通向多能性的关键关口。


“科学往往是反直觉的,我们发现c-Jun抑制iPS细胞形成时也很吃惊”,本研究工作的第一作者刘晶副研究员这样说。c-Jun作为第一个被定义为癌基因的转录因子,以往的多数研究表明,如果它异常高表达,细胞就有癌变的风险。然而这个实验的结果却让人大跌眼镜,科研人员发现增加c-Jun表达后,iPS细胞完全消失了,这说明c-Jun是一个不折不扣的干细胞死对头,这也许也能够解释癌细胞并不能通过重编程方法变成有功能的iPS细胞。


谈到新的重编程方法的发现过程,裴端卿研究员透露:“这是我们实验室经历10余年年来摸索出来的,一系列工作的结晶,从关注到c-Jun到该文章发表、也快七,八年了。”据介绍,新的重编程方法需要用到六个因子,其中有三个因子是不可替代的核心因子,均是通过实验室一系列长期工作的发现所积累起来的。


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