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細(xì)胞器決定著干細(xì)胞命運(yùn)

時(shí)間:2017-7-18閱讀:514
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干細(xì)胞新的研究中,來(lái)自美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)這種關(guān)鍵性的決定取決于作為微小器官樣結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器是否在分裂中的干細(xì)胞內(nèi)正確地分配。“為了讓身體的組織正確地發(fā)育和自我維持,干細(xì)胞的自我更新和分化必需保持平衡。我們的實(shí)驗(yàn)提示著細(xì)胞器(在這項(xiàng)研究中,指的是過(guò)氧物酶體)的定位和分配在控制這種微妙平衡中發(fā)揮著一種意想不到的作用。”
不對(duì)稱分裂
作為皮膚的外部,表皮給身體提供一種保護(hù)性屏障,而干細(xì)胞位于它的內(nèi)部深處。在發(fā)育期間,干細(xì)胞發(fā)生不對(duì)稱分裂,產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞:一個(gè)子細(xì)胞保持自我更新的能力,仍然停留在內(nèi)部,而另一個(gè)子細(xì)胞發(fā)生分化,向往遷移,變成表皮外層的一部分。
通過(guò)研究發(fā)育中的小鼠皮膚,論文*作者AmmaAsare設(shè)計(jì)出一種方法來(lái)鑒定協(xié)助指導(dǎo)保持干性的子細(xì)胞和發(fā)生分化的子細(xì)胞處于平衡的基因。一種特定的蛋白Pex11b引起了她的關(guān)注。它與過(guò)氧物酶體膜結(jié)合。過(guò)氧物酶體是一種協(xié)助食物釋放能量的細(xì)胞器。
Asare證實(shí)這種蛋白的作用機(jī)制似乎是過(guò)氧物酶體位于合適的位置,因此它們能夠在兩個(gè)子細(xì)胞之間分配。在缺乏Pex11b的干細(xì)胞中,過(guò)氧物酶體不能均勻地分配,在一些情形下,一個(gè)子細(xì)胞獲得全部的過(guò)氧物酶體,而另一個(gè)子細(xì)胞則沒(méi)有獲得任何過(guò)氧物酶體。對(duì)于那些過(guò)氧物酶體分布受到破壞的干細(xì)胞而言,細(xì)胞分裂需要花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間,而且作為分離子細(xì)胞遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu),紡錘體并不能夠正確地對(duì)齊。
Asare發(fā)現(xiàn)剔除干細(xì)胞中的Pex11b的zui終結(jié)果是更少的子細(xì)胞能夠分化為成熟的皮膚細(xì)胞。
延遲改變命運(yùn)
這些研究人員隨后利用一種復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)移動(dòng)干細(xì)胞中的過(guò)氧物酶體,獲得的效果也是一樣的。Asare說(shuō),“如果在細(xì)胞分裂期間,過(guò)氧物酶體位于錯(cuò)誤的位置,那么不論它們?nèi)绾蔚竭_(dá)那里,這都會(huì)延遲這個(gè)分裂過(guò)程。”
這種影響對(duì)小鼠而言是非常顯著的:如果過(guò)氧物酶體定位在干細(xì)胞中受到破壞,那么小鼠胚胎不再能夠產(chǎn)生正常的皮膚。
 

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