研究发现,干细胞在实验室中表达基因不同地在实验室中
根据斯坦福大学医学院的研究人员称,身体中的干细胞与在实验室中分离时的基因表达谱不同。
该研究表明,任何关于干细胞功能的结论都是基于孤立的研究干细胞现在可能需要根据细胞的生物学在隔离期间改变的事实来重新考虑。特别是研究人员发现当分离干细胞时,某些RNA分子的水平增加,而许多其他RNA分子的水平降低。
“动物体内的细胞明显不同于那些为了研究而移除的细胞,”神经学和神经科学教授、医学博士托马斯·兰多(Thomas Rando)说。“这些显著的差异很可能会改变我们对多种成体干细胞静止状态的看法。”我们和其他研究人员将需要重新思考如何以一种能准确反映其体内状态的方式来描绘干细胞。”
一项描述该研究的研究将在11月14日出版细胞的报道。斯坦福大学(Stanford)格伦衰老生物学中心(Glenn Center for the Biology of Aging)主任兰多(randdo)是该研究的资深作者。博士后学者Cindy van Velthoven博士是该研究的主要作者。
新技术
先前关于干细胞基因表达的研究主要基于从动物体内的自然环境中移除的细胞,并通过一种称为荧光激活细胞分选(FACS)的过程进行纯化。研究人员随后研究了分离细胞的功能、生物学和RNA含量。
相比之下,兰多和他的同事使用了一种新技术,使它们在小鼠中肌肉干细胞的出生时特别标记RNA分子。然后可以迅速提取这些分子以进行研究,相反,它可以从动物中分离出整个干细胞的几个小时。这种方法允许它们将体内的基因表达模式与在其RNA分析之前分离之前被分离的干细胞中观察到的那些。
结果证实了以前在Rando的实验室研究的研究表明:尽管他们看似困倦的生活方式,但肌肉干细胞实际上是由宁静的外膜隐藏的活动的温度。研究人员特别感到惊讶地认为,在体内肌肉干细胞制备的许多RNA在它们被制成蛋白质之前,或者它们被制成蛋白质,然后迅速破坏 - 对于细胞的看似震惊的浪费花费大部分生活只是沿着肌肉纤维的鞋跟冷却。
“从历史上看,我们认为Quescence是”休息,“或休眠,州,州,”兰多说。“但我们的工作表明,现实是完全不同的。我们不仅丢失了体内存在的成绩单,而且我们也疑惑地为什么在体内制作的那么多的成绩单不是制成蛋白质。这是可能的这是通过阻断RNA或蛋白质的降解或通过迅速启动已经存在的RNA转录物的翻译,细胞停止地进行快速转化的一种方式。“
细胞分离的影响
研究人员发现,分离的细胞已知涉及细胞应激和细胞增殖的大量RNA分子。相反,身体中的干细胞在保持静止状态方面涉及更多的RNA,其中存在直到被调用以制造新的肌肉纤维。
研究人员还发现,整个分离过程肌肉干细胞导致一些重要的RNA分子被降解,使它们在以前的研究中无法检测到。这些发现进一步支持了这一观点,即这种静止状态不是休眠状态,而是一种主动调节和控制状态——一旦细胞被唤醒开始组织修复过程,这种控制就不再需要了。
兰多和他的同事期望新的RNA标签技术将被许多其他研究人员使用研究成体干细胞。
兰多说:“知道我们是什么,而不是关于这些细胞在体内的状态建模是非常重要的。”“当我们观察用流式细胞仪分离的干细胞时,我们是否正确地建模?”这项研究将对该领域的研究人员如何理解茎的特征产生重大影响细胞因为它们存在于组织中的原生状态。“
进一步探索
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