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    主控心血管发育的基因“一专多能”

    日期 2013-05-20   来源:新华网 来源:科技日报   作者:常丽君  【 】   【打印】   【关闭

      据物理学家组织网近日报道,美国明尼苏达大学利乐海(Lillehei)心脏研究所发现,只打开一个叫做Mesp1的基因,就能让干细胞分化生成心脏、血液和肌肉等多种细胞类型。相关论文发表在《细胞干细胞》杂志上。

      多年来,干细胞研究人员一直致力于为再生医学造出不同类型的细胞,心脏研究人员对Mesp1基因尤其感兴趣。他们认为,Mesp1位于基因调控级别的最高层,是心血管发育的“主控因子”,能开启心脏转录因子,指导心脏中胚叶生成,并预防干细胞分化成其他细胞类型。

      “但我们的研究发现,这一基因还有其他功能,在血液和骨骼肌的发育中也起着重要作用。”指导该实验的明尼苏达大学医学院儿科系副教授迈克尔·凯巴说,“结果变成什么取决于细胞感知周围环境而传达给它的化学信号。”

      为了确定在早期胚胎细胞群中哪些会对Mesp1起反应,研究人员精心设计了实验,以掌握Mesp1在干细胞发育过程的不同时间点上会做什么。他们在特殊时点打开或关闭Mesp1基因,并精确调节培养环境,结果发现这一基因能做的事比以前认为的更多,不仅能让干细胞变成心脏细胞,还能变成血细胞和肌肉细胞。

      “这完全出乎预料,但我们的发现也把以往关于Mesp1的发现中的矛盾之处联系在一起。”论文第一作者、实验室博士后珊尼·詹说,“以前有些研究报告称,Mesp1在某些特定环境下不能让干细胞发育成心脏细胞。现在我们知道了这是为什么。”

      凯巴小组进一步证明,在那些将发育成骨髓内成熟干细胞和骨骼肌干细胞的细胞中,也会出现Mesp1,前者会形成血细胞,后者会形成新的肌肉纤维。

      “我们非常惊讶一个基因能做这么多事!”詹说,“掌握了Mesp1的作用,可以让我们在制造不同细胞类型时成功率更高,也更高效。这一发现让我们向把干细胞技术用于再生医学更近了一步。”




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