紐約大學Langone醫(yī)學中心的研究團隊發(fā)現(xiàn)，一個與癌癥有關的蛋白，在保持干細胞“多能性”中起到了至關重要的作用。相關論文發(fā)表在九月二十五日的Cell Reports雜志上。

干細胞是青春永駐的細胞，它們理論上能夠分化成為任何類型的成熟細胞，是再生組織和器官的希望。人們一直希望能夠深入理解它們的生物學機制。

“我們的發(fā)現(xiàn)有助于更好地理解干細胞狀態(tài)的復雜調控機制，”NYU的副教授Eva M. Hernando-Monge博士說。

蛋白BRD4與一些癌癥有關，現(xiàn)在已經(jīng)有以它為靶標的藥物進入了臨床試驗。2013年Dr. Hernando-Monge及其同事發(fā)現(xiàn)，BRD4在黑色素瘤細胞中過表達，幫助維持癌細胞的增殖。而抑制BRD4可以大大延緩癌細胞的生長。他們發(fā)現(xiàn)，這種蛋白的作用機制與保持癌細胞的不成熟狀態(tài)有關。

在這項新研究中，Dr. Hernando-Monge等人使用化合物和RNA分子，抑制了小鼠和人類胚胎干細胞的BRD4活性。研究顯示，這些細胞走出了干細胞狀態(tài)開始分裂，并且表現(xiàn)出年輕神經(jīng)元的特征。人們一般認為干細胞處于休眠狀態(tài)，直到有信號迫使它們開始分化，生成高度特化的細胞。

已知BRD4能夠與基因組中的超級增強子結合，進而控制基因的活性。超級增強子是最高等級的控制者，它們協(xié)調著基因的表達模式，決定著細胞的類型（比如神經(jīng)細胞和肌細胞）。

“我們發(fā)現(xiàn)BRD4能占據(jù)一些重要基因的超級增強子區(qū)域，這些基因負責維持干細胞的特征，”文章的第一作者Raffaella Di Micco博士說。當研究人員對干細胞的BRD4進行抑制時，這些基因（包括OCT4 和PRDM14）的表達顯著減少。

“OCT4有抑制神經(jīng)元分化的作用。我們認為，在BRD4受到抑制時，OCT4對細胞的限制喪失，導致干細胞出現(xiàn)神經(jīng)元的特征，”Dr. Di Micco說。

OCT4是誘導多能干細胞（iPSC）的四個因子之一（“OKSM”配方）。這項研究表明，BRD4在細胞內(nèi)的調控水平更高。“理論上，我們可以用BRD4替代某些OKSM因子，或者將其添加到配方中，增強iPS重編程的效率。”Dr. Hernando-Monge說。另一方面，也可以用BRD4抑制劑引導干細胞分化成為神經(jīng)元。