致癌基因Myc在干细胞发育中发挥关键性作用

　　

    生物通报道  干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，生成各种组织器官——例如肾、脑、心脏或是皮肤。干细胞的多潜能性使得科学家们利用它治疗各种疾病成为可能。

    乔治亚州大学的一个研究小组首次证实Myc基因在干细胞发育及维持中发挥着比以前研究者证实的更为重要的作用。研究论文发表在《Cell Stem Cell》杂志上。

    Myc一直被视为是一种致癌基因，最近乔治亚州大学研究小组的最新研究证实它在干细胞生物学中发挥关键性的作用。这一发现将有助于科学家们了解发育过程以及推动干细胞的细胞治疗应用。

    “新研究揭示了Myc令人意想不到的功能，”乔治亚州大学佐治亚肿瘤联合会著名科学家及分子细胞生物学著名学者Stephen Dalton说：“我们的研究第一次描述了Myc是如何维持多能干细胞状态的。”

    在以前的研究中Dalton和他的同事们证实Myc在干细胞维持中发挥关键作用，它可以影响在干细胞分化为特异细胞过程中发挥决定性作用的大量基因的表达。在新研究中，Dalton的研究小组证实Myc通过抑制一种“主要调控子”GATA6基因维持干细胞的多潜能性。
 
    “多潜能性是从胚胎发育至成体过程中一个细胞生成所有细胞类型的固有特性。”Dalton说：“这是非常重要的生物过程，了解它的调控机制不仅有助于了解基础发育而且我们可通过控制干细胞潜能发展针对糖尿病、心血管疾病和大量的神经障碍疾病的细胞治疗。通过详细了解早期发育，我们希望能够利用这个机制控制多潜能干细胞分化为具有治疗用途的细胞类型。

    发现Myc可以抑制GATA6对于Dalton研究小组来说是个巨大的惊喜，但同时他们也认为他们还只是看到了Myc在干细胞中作用的“冰山一角”。现在看起来更详细地研究Myc的作用将为了解干细胞基础生物特性打开新的局面。

    通过检测两种Myc蛋白——c-Myc 和N-myc在多能干细胞中失活时的事件，Dalton的研究小组揭示了Myc维持干细胞多能性的机制。他发现c-Myc或N-myc都可以维持干细胞的多能性，但两者同时失活就会启动多潜能干细胞分化。Myc因此在抑制分化中起“刹车”的作用。当这个“分化刹车”被去除，细胞就会丧失它们的干细胞特性，从而分化为所有细胞类型中的任何一种。

    多潜能干细胞可以是来自皮肤成纤维细胞甚至是血液。将成熟成纤维细胞或血细胞转化为多潜能干细胞称之为“重编程”。 Myc在这个过程中发挥关键作用。将来自患者血液或皮肤的细胞转化为干细胞是医学上的重大变革，它打开了患者个体化干细胞治疗的新方向，可避免免疫排斥相关问题。

“在细胞重编程过程中，Myc可抑制与分化状态相关的基因，调控干细胞基因表达，”Dalton说：“我们推测在早期重编程阶段，Myc可通过改变细胞周期使干细胞能够长时间分裂而不发生老化。在肿瘤细胞中Myc发挥着同样的作用。”

Dalton认为正常干细胞和肿瘤细胞之间存在着神秘的联系。既然Myc是维持干细胞以及癌症发展的关键因子，多潜能干细胞则成为肿瘤生物学的一个极好的模型。他认为许多组织中干细胞失常而启动癌症发生，干细胞、癌症和Myc之间有着密切的联系。

“这将是未来几年中我们最重要的的研究领域，”Dalton说。

（生物通：何嫱）