干细胞分化调控研究进展.pdf

· 136 · 遗传繁育 中国畜牧兽 医 2010年第 37卷第 11期 干细胞分化调控研究进展 胡敏华 ，郭欣政 ，张守全 (华南农业大学 ，广州 510642) 摘要 ：干细胞具有 自我更新和多向分化潜能，使之成为再生医学、组织工程和创伤修复等研究领域 的热点。明确干细胞 分化调控机制是干细胞应用 的重要前提和理论基础 ，现对近期干细胞分化调控研究进展作一综述 。 关键词 ：干细胞 ；自我更新 ；分化 ；调控 中图分类号 ：$814．8 文献标识码 ：A 文章编号 ：167】7236(2010)11-0136—04 干细胞在体外能 自我更新和定向分化为各种特 (bonemorphogeneticprotein)信 号通路影 响下 ，由 定功能细胞的潜能获得 了各 国科学家 的青睐 ，成为 上皮细胞而来 的小毛基板芽 ，变成毛基质 ，在分裂素 21世纪研究热点 ，在再生医学和临床医学上干细胞 Shh(sonichedgehog)的作用下 ，毛基质进一步发育 提供 了新 的治疗途径。大量研究结果证实 ，干细胞 形成成熟卵胞 ，接着便产生毛发。为了研究上皮芽 的分化能力及其分化方 向受到体内外多种调控因素 在形成过程 中的遗传变异 ，通过 DNA 芯片分析， 的影响 ，干细胞通过与这些调控因素之间的相互作 Rhee等 (2006)发 现 LIM 同源 结 构 域 转 录 因子 用 ，调节其 自身的增殖、分化 ，从而决定干细胞的命 Lhx2(LIM homeodomaintranscriptionfactor)在发 运 (Ohlstein等 ，2004)。 育的毛囊 中的表达量比相邻的表皮细胞高出 18倍 。 1 转录因子 目前 已知 Lhx2是一种转录 因子 ，调控着许 多发育 1．1 Nanog Nanog转录因子对胚胎 干细胞 (em— 过程 ，但是它在干细胞和皮肤 中的功能还不清楚 。 bryonicstem cells，ES细胞 )自我更新能力 和分 化 进一步研究结果发现，随着发育过程 的进 行，Lhx2 潜能的维持有着重要 的意义。Nanog转录因子的活 的表达仅限于成人毛囊 的干细胞中。而且，过表达 化能够使得人 ES细胞不断进行 自我更新并 同时抑 Lhx2基 因能够抑制 细胞 分化。因此 ，研究人员得 制细胞表达促分化基因(Loh等 ，2006)。而在缺 失 出结论 ：Ihx2蛋 白在分化过程 中的作用类似 于车 Nanog正调 控分 子 FoxD3(Forkheadboxprotein 闸，使细胞保持在静止 、未分化 的状态 。Lhx2是第 D3)的小 鼠胚胎 中，由于 Nanog的低表达 ，小鼠的胚 一 个被鉴定出在胚胎毛基板与产后毛囊干细胞特异 胎在植入后不久 即由于缺失上胚层而死 亡 (Hanna 表达的标记，这一发现还为 了解干细胞如何受调控 等 ，2002)，若将 内细胞 团(innercellmass，ICM)与 从而保持未分化状态提供 了新 的思路。 ES细胞 内0ct4和 Nanog因子去除，则会导致其失 1．3 eIF4A 维持干细胞 自我更新 和分化 的动态 去多能性以及分别向滋养外胚层及胚外内胚层分化 平衡非常重要 ，一旦平衡打破 ，将会导致组织退化并 (Chambers等，2003；Nichols等，1998；Ying等 ， 诱发癌症 。虽然 已有研究结果表明，BAM (bag-of- 2002)。Jose等 (2009)研 究结果证 明，同源 蛋 白 marbles)蛋 白在生殖细胞分化 中具有重要 的作用 Nanog在细胞获得全能性的一系列复杂过程 中发挥 (Szakmary等 ，2005)，但该蛋 白的分子作用机制一