移除“書簽”為獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞鋪平道路

近日，來自美國阿拉巴馬大學(xué)的研究人員在學(xué)術(shù)期刊Cell Reports上發(fā)表了一項(xiàng)研究進(jìn)展，他們找到利用化合物促進(jìn)體細(xì)胞重編程獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的新方法。

雖然人體內(nèi)200多種不同的細(xì)胞類型具有相同的基因組，但是每種細(xì)胞類型都存在*的基因表達(dá)程序。在體細(xì)胞重編程獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的過程中，清除原始細(xì)胞的體細(xì)胞轉(zhuǎn)錄程序是一個關(guān)鍵事件。

在這項(xiàng)研究中，研究人員找到了一種新策略，他們利用小分子化合物干擾體細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄記憶幫助體細(xì)胞重編程獲得多能干性。研究人員發(fā)現(xiàn)靶向BET家族蛋白乙酰賴氨酸結(jié)合口袋的小分子化合物能夠大大增強(qiáng)重編程過程。更進(jìn)一步研究表明小分子化合物靶向BET的bromodomains能夠下調(diào)或關(guān)閉成纖維細(xì)胞的體細(xì)胞基因表達(dá)，還會在重編程早期階段導(dǎo)致成纖維細(xì)胞形態(tài)喪失。

研究人員提出了一個用于解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的模型：在正常的細(xì)胞分裂過程中，活躍的成纖維細(xì)胞基因在有絲分裂時期因?yàn)锽ET蛋白與乙酰化的染色質(zhì)結(jié)合被打上標(biāo)簽，而RNA 聚合酶II則從染色質(zhì)上脫落。在細(xì)胞分裂間期開始的時候，這些標(biāo)簽會指導(dǎo)聚合酶回到需要轉(zhuǎn)錄的基因上，隨后開始基因的轉(zhuǎn)錄。而加入化合物抑制劑之后，因小分子化合物與BET蛋白的結(jié)合，在有絲分裂階段活躍的成纖維細(xì)胞基因被去掉標(biāo)簽，這會導(dǎo)致成纖維細(xì)胞相關(guān)基因的表觀遺傳記憶被清除，當(dāng)重新進(jìn)入細(xì)胞分裂間期，與成纖維細(xì)胞有關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄無法啟動，增強(qiáng)了體細(xì)胞重編程變?yōu)檎T導(dǎo)多能干細(xì)胞的能力。

綜上所述，研究人員通過實(shí)驗(yàn)證明借助靶向BET bromodomains的化合物清除體細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄記憶可以促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生命運(yùn)轉(zhuǎn)變。該研究為提高誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的得率提供了一個新策略。