研究人员描述了胚胎干细胞如何在再生医学中保持最佳条件
由Javier Muñoz领导的西班牙国家癌症研究中心(CNIO)蛋白质组学核心单元的科学家描述了迄今为止未知的机制,涉及维持胚胎干细胞在再生医学中使用的最佳状态。他们的研究结果发表在自然通讯这将有助于找到新的干细胞疗法,治疗脑中风、心脏病或阿尔茨海默病或帕金森病等神经退行性疾病。
Naïve多能干细胞,研究的理想选择
胚胎干细胞(ESCs)是一种多能性细胞,可以生长成所有类型的体细胞——这一特性对研究人员和再生医学极为有用。有两种类型的多能性:naïve和引物。在胚胎发育过程中,naïve状态出现在启动状态之前。Naïve ESCs有分化成任何细胞类型的潜力。因此,它们在研究中更具相关性。然而,naïve状态是不稳定的,因为naïve esc不断接收信号,调节过渡到启动状态和它们的自我更新。了解调节多能状态的机制是重要的,因为它们可能有助于实现长期稳定的维护naïve多能干细胞在ESC培养。
传统上,naïve ESC培养的维持是基于对调节细胞分化的两种信号通路的抑制,即2i培养方法。最近,naïve ESCs采用了一种完全不同的方法,即抑制Cdk8/19, a蛋白质它调节了许多基因的表达,包括帮助维持naïve状态的基因。领导这项研究的Javier Muñoz说:“虽然这两种方法被用于培养naïve细胞,但对其中的机制知之甚少。”
现在,使用蛋白质组学,在基因组中编码的蛋白质的大规模表征,CNIO科学家描述了大量有助于稳定这些贵重的ESC的分子事件。“这是第一次在这方面使用的蛋白质组学,”在CNIO的蛋白质组学核心单位,第一个文章的第一作者,AnaMartínezdelval说。“我们分析了许多水平的机制。首先,我们进行磷蛋白酶分析,研究磷酸化蛋白。磷酸化调节蛋白质功能(通过激活或抑制它们)。第二,我们分析了这些蛋白质的表达。最后,我们确定了改变代谢物(反应中间体或最终产品)。通过我们的综合方法,我们得到了ESC的高度可塑性的原因的准确图片,“Martínezdelval解释说。
这项研究的结果可能对某些癌症的研究有所启示。我们知道,“抑制Cdk8通过增强肿瘤抑制因子导致急性髓系白血病的细胞增殖减少”,“Cdk8是结直肠癌的致癌基因”。“Cdk8的活性在某种程度上是神秘的,因为它的功能随着细胞环境的变化而变化很大,”Muñoz说。“我们已经确定了一些Cdk8靶点,这些靶点到目前为止都是未知的。这有助于理解这种蛋白质在其他生物环境中的调节功能。”
用蛋白质组学超越基因组学
CNIO团队的研究表明,需要在癌症研究策略中更加关注蛋白质组学。
由于分子生物学技术的应用,对疾病的研究和治疗在过去的几十年里取得了巨大的进展。最常用的两种技术是基因组学和转录组学。基因组学是对DNA序列(携带我们所有遗传信息的分子)的分析,转录组学是对RNA转录组(转译成蛋白质的分子)的研究。蛋白质是大分子,直接参与生命必需的化学过程。的蛋白质组学这种方法是最近才被生物医学研究人员采用的。ob欧宝直播nba在过去的15年里,蛋白质组学获得了发展的势头,但它已经成为基因组学和转录组学实现完整循环的必要条件。基因组学和蛋白质组学研究发生在蛋白质产生之前的过程。Martínez del Val说:“我们使用蛋白质组学来研究一些不能通过研究DNA或RNA来分析的蛋白质特性。”这是极其重要的,因为“蛋白质负责发生在人体内部的一系列基本生命功能。细胞公司补充道。
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