干细胞的标签并不可靠
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时间:2008年02月05日
来源:生物通
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干细胞研究中,经常依赖于某个标志物来鉴定干细胞。最近研究人员发现,许多干细胞的标志物并不如想像的那样可靠。错误的标签将导致难以经受考验的研究结果,因此研究人员要谨慎地对待所选择的干细胞标记物。
生物通报道:书签能够帮助我们在几千页甚至上万页的书之中,找到我们想看的那一页。不过,前提是你最好别搞混了书签的位置。对干细胞的研究也是如此。细胞表面的蛋白和标志物,用于鉴定干细胞很方便,但这样做有时却可能找错了对象。
肖恩·莫里森是密西根大学干细胞生物学研究中心的主任,他认为对干细胞标记的过分信任是目前该领域研究的最大问题。他说,相当多的研究人员对所所选择的干细胞标记没有足够的谨慎,导致很多研究结果经不起考验。这是很多组织都没有良好的功能试验或标志,甚至两者都没有。因此,研究人员一听到其他系统上的标记也可为己用,他们就欣喜若狂,直接使用了。
最近莫里森发现的一个反面例子是核苷类似标签溴脱氧尿苷(nucleotide-analogue label bromodeoxyuridine,BrdU)。长期以来BrdU被认为是细胞保留有干细胞特性的标志物。人们一直以为干细胞的分裂速度要比他们生成的祖细胞要慢。因此,当从生长环境中去除BrdU后,相对静止的干细胞已经还保存有大量的标记物,而整合到祖细胞DNA的标志物则随着细胞的增殖而逐步稀释。
但上述的观点至少有一个漏洞:当祖细胞不断地分裂变成寿命较长、分化完全的细胞后,有时也会被标记,而且这些标记会保留几年,那么检测是就会搞混。
还有一种“不朽之链”的理论推测,在干细胞分裂成另一个干细胞和分化的子细胞时,作为模板的DNA链总是进入子代干细胞,而新合成的链总是进入分化的子细胞。这样,带有干细胞标记的链就总是保留在干细胞之中。
但问题是,没有证据可以证实这种保留标记的假说。很多人固执地认为对于干细胞来说,大多数是“保留DNA标记”的细胞。甚至在很难根据表型和功能来断定干细胞的组织中也是如此。
莫里森想,如果要在一个假说之上开拓一个领域,首先要有人对该假说进行验证。于是他用造血干细胞进行了验证。他的研究小组间断地BrdU用于小鼠,然后在不同时期检查标记的DNA在什么地方出现。
结果他们发现,标记的DNA逐步从造血干细胞消失,但超过99%的保留有BrdU的细胞却不是干细胞。尽管有一个很有说服力的证据表明,在毛发囊泡中 BrdU的保留是一个很好的标签,但莫里森坚信标签的保留是目前最为糟糕的标记物。莫里森说,“这是最糟糕干细胞标记物的经典例子。”(生物通,揭鹰)
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