科學(xué)家破譯人胚胎干細胞“重生”密碼

干細胞具有自我更新和多能性，在一定條件下可以分化為體內(nèi)任何種類的細胞。因此，干細胞在器官再生和細胞替代治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。盡管近些年來科學(xué)家們在理解并指導(dǎo)干細胞分化領(lǐng)域的研究上取得了一定成績，但調(diào)控胚胎早期中胚層和中胚層衍生物，包括心血管系統(tǒng)等的分子機制還有很多問題尚不清楚，妨礙了將其分化的細胞安全有效地應(yīng)用于臨床。因此，研究干細胞如何維持多能性，如何向中胚層分化是亟須解決的科學(xué)問題，對人類疾病的再生醫(yī)學(xué)治療具有重大意義。

研究團隊在前期研究中篩選發(fā)現(xiàn)了一個新的調(diào)控血管新生的上游關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子Bach1，證實了Bach1抑制缺血性心血管疾病血管新生的新作用和新機制。Bach1基因全身缺失可引起小鼠亞致死，但在人胚胎干細胞中Bach1蛋白的表達和功能不清楚;隨后開展Bach1在干細胞功能和分化中的一系列研究。研究發(fā)現(xiàn)，Bach1可促進人成體細胞的重編程，促進人表皮細胞“返老還童”，變成誘導(dǎo)性多能干細胞。Bach1在由人胚胎干細胞衍生的中胚層和內(nèi)胚層的形成過程中扮演著非常重要的角色。在人胚胎干細胞中敲除Bach1基因可促進干細胞向中胚層和內(nèi)胚層分化，促進心血管前體細胞的分化。

研究人員還首次證實了Bach1蛋白在組蛋白甲基化修飾方面發(fā)揮著獨特的作用，是新的表觀遺傳調(diào)控因子。