干細胞是細胞界“永遠的少女”。人們認為它會一直保持靜止狀態(tài)，直到有某種信號迫使它分裂，產(chǎn)生差異而形成高度特化的細胞。理論上它們能發(fā)育成任何類型的成熟細胞，因而在組織與器官再生領(lǐng)域有著光明前景，但人們還需要更充分地掌握干細胞生理學。

據(jù)報道，紐約大學朗格尼醫(yī)學中心一項最新研究表明，一種與許多癌癥有關(guān)的蛋白質(zhì)BRD4，在保持干細胞“年幼多能”狀態(tài)中起著關(guān)鍵作用。相關(guān)論文在線發(fā)表于最近的《細胞·報告》上。

干細胞因子BRD4與許多癌癥有關(guān)，也是目前臨床試驗中可預期的治療標靶。朗格尼醫(yī)學中心病理學副教授伊娃·赫爾南多-蒙杰研究小組在2013年發(fā)現(xiàn)，黑色素瘤細胞中會表達過多的BRD4以助其增殖，抑制BRD4會讓它們生長明顯放慢。這種蛋白質(zhì)能讓癌細胞保持相對不成熟的類干細胞狀態(tài)，在一定程度上驅(qū)動了癌癥。因此，研究人員想找出這種蛋白質(zhì)在真正的干細胞中起了什么作用。

他們與紐約西奈山伊坎醫(yī)學院周明明（音譯）小組合作，開發(fā)出一種BRD4阻斷化合物，用在新研究中抑制小鼠和人類胚胎干細胞中BRD4的活性，他們還用特殊的RNA分子阻斷BRD4基因轉(zhuǎn)錄，觀察干細胞是怎樣改變自身特性的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當干細胞分裂時，開始顯出年輕神經(jīng)元的特征。

BRD4能綁定到基因組中一種叫做“超級增強子”的特殊位點上調(diào)節(jié)基因活性，這些位點被認為是頂級控制器，為多種基因編制不同的表達模式，合在一起確定細胞類型。

 “我們發(fā)現(xiàn)BRD4占據(jù)了超級增強子的基因位置，這對干細胞保持其本身特性是非常重要的。”朗格尼醫(yī)學中心博士后拉菲拉·迪米可說，當他們用BRD4抑制劑時，這些基因，包括OCT4和PRDM14的表達數(shù)量急劇下降。“OCT4也能抑制神經(jīng)元分化，所以我們認為，BRD4抑制劑造成的OCT4減少是誘導干細胞出現(xiàn)神經(jīng)元特征的最可能原因。”

OCT4也是標準“OKSM”混合劑的4個因子之一，OKSM可用于將普通細胞轉(zhuǎn)變?yōu)檎T導多能干細胞（iPSc）。而新研究結(jié)果表明，BRD4甚至能在更高調(diào)控級別上增強干細胞特性。

 “我們的發(fā)現(xiàn)更好地理解了調(diào)節(jié)干細胞狀態(tài)的復雜系統(tǒng)。”赫爾南多-蒙杰說，“理論上，我們能用BRD4代替OKSM混合劑中的一個或幾個因子，也能加入混合劑中提高重編程效率，這正是我們目前所研究的。”反過來，還可以用BRD4抑制劑輔助編程，讓細胞向另一個方向發(fā)展，比如將干細胞變成嬰兒神經(jīng)元，將來有一天或能用于再生療法。