胚胎干细胞 中国实验动物信息网 2020-10-07 361

　　在一项新的研究中，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员发现，胚胎干细胞中一种称为CMA（分子伴侣自噬）的自噬过程可用于修复或再生。

　　人体包含200多种特殊细胞。所有这些细胞都可以与胚胎干细胞（ESC）分化。胚胎干细胞不断更新自身，同时保持分化为所有成年细胞类型的能力。这种情况称为多能性。科学家已经知道，细胞代谢在这一过程中起着特定的作用，但是细胞的内部回路如何维持这种状态并*终决定干细胞的命运。是否这样做仍然是未知的。

　　这项新的临床前研究首次展示了胚胎干细胞如何维持低水平的CMA并促进这种自我更新，操纵胚胎干细胞的自我更新和分化以将其关闭2已经揭示了两种新的方法来增强CMA活性并防止它们分化为专门的细胞。

　　本文的通讯作者，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的癌症生物学教授杨晓璐博士说： “对于那些想要开发组织或器官再生疗法的人来说，这是干细胞生物学领域中的一个有趣发现。两种可能操纵胚胎干细胞自我更新和分化的新方法：受CMA和CMA调控。一种称为α-酮戊二酸的代谢物对这些功能的合理干预或指导可能会改善再生一种提高医疗方法效率的有力方法。“

　　自噬是*常见的。这是生物体生存和运作所必需的喂养机制。当细胞自噬时，细胞内的物质被送至脂质体。溶酶体是有助于分解这些物质的细胞器。自噬有几种形式。但是，与所有真核细胞中存在的其他形式不同，CMA是哺乳动物所特有的。到目前为止，CMA的生理作用仍然未知。这些研究人员使用小鼠胚胎干细胞代谢和基因实验技术来更好地了解多能性和随后的分化过程中发生的主要变化。这些研究人员发现，两种基本的多能细胞因子Oct4和Sox2阻断了CAMP生产所需的称为LAMP2A的基因，从而使CMA活性降至*低。做到了一种称为溶酶体相关膜蛋白2的蛋白提供了说明。他们发现，这种*低的CMA活性可使胚胎干细胞维持高水平的α-酮戊二酸。它是增加细胞多能性的重要代谢物。对于分化，Oct4和Sox2的减少会导致胚胎干细胞开始上调CMA。增强的CMA活性导致参与α-酮戊二酸生产的关键酶降解。这降低了α-酮戊二酸的水平，并增加了其他促进分化的细胞活性。这些发现表明，CMA和α-酮戊二酸决定了胚胎干细胞的命运。胚胎干细胞通常被称为多能干细胞，因为它们可以在人体内产生除胎盘和脐带以外的所有细胞类型。胚胎干细胞不仅为研究哺乳动物的早期发育提供了一个极好的系统，而且在开发用于治疗各种人类疾病的再生疗法方面具有巨大潜力。在过去的十年中，基于干细胞的再生医学疗法发展迅速。研究表明，受损的心脏组织可以得到修复，实体器官移植可以代替细胞，在某些情况下可以治疗神经系统疾病。

　　杨说：“自噬在胚胎干细胞中的这一新发现的作用是进一步研究的开始，并且可以引导研究人员，医生和科学家更好地治疗各种疾病。”