Cell子刊：胚胎干细胞颠覆性发现（附原文）

细胞海洋

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生物通报道：来自加拿大麦克马斯特大学（McMaster University）干细胞和癌症研究所等处的研究人员发现每一种胚胎干细胞表面都有不同的蛋白质标记，这种标记能够识别它註定成为某种组织类型或其他类型。这也就是说，胚胎干细胞并不是如我们之前所认为那样，能生成任何组织器官，而是已经预先编排好去制造某种特别的组织。这一发现将会给这一研究领域带来意义重大的改变。这一研究成果公布在Cell Stem Cell杂志上。/ \! D: J0 e# p( X2 R: V" u
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文章的通讯作者是麦克马斯特大学干细胞和癌症研究所主任Mickie Bhatia，这位著名的干细胞研究人员曾开发出一种新的造血方法，可将人体皮肤直接转变为血液，这一医学发现可能为癌症治疗和病人手术过程中的输血带来新的血源。
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胚胎干细胞被认为是由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞，具有发育全能性，理论上可以诱导分化为机体中200多种细胞。 : t% f2 `  I- ?3 E
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但是最新的这项研究却发现胚胎干细胞不像之前人们所推测的，能发育成多种细胞，而是已经预先编排好去制造某种特别的组织，如血液或神经元。这将给这一领域的研究带来重要的影响，因为科学家也许不能试图创造替代组织和移植器官的研究了。
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# r$ J" z$ b! f  P# \据报道，目前研究人员已有能力将成人的皮肤细胞转变成类似胚胎细胞的形式，从病人自身组织创造替代器官也随之成为移植研究的主要核心内容。这些尝试主要集中在，取出重新编排的细胞，或称为诱导多功能干细胞，并用生长因子和其他蛋白质诱骗其成长为所需的组织。这些替换组织不会带来常常伴随捐献组织出现的排斥风险，因为它们来自病人自己的细胞。$ R0 k, g- C3 W8 x

0 d" [& e( Q4 x+ Y' p但是这种生长组织的研究工作可能在很大程度上都是徒劳，因为他们使用的干细胞已经注定转化成某种不同的东西。比如说，生长神经元的配方，可能只会杀死很大比例的在其中使用的干细胞，而且这些干细胞决不会长成希望的组织类型。某些胚胎干细胞已经倾向于长成某种组织类型，而非其他类型，因此研究人员多年来研究的将细胞变成神经元和血液的生长因子和配方，可能都是白费功夫。& d+ f3 l/ B7 Y6 _7 b5 f7 o/ D

# t1 S; r$ _) S# W( d0 A% @4 p: u不过从另外一个角度来看，这项研究也有利于获得需要的组织，因为每一种胚胎干细胞表面都有不同的蛋白质标记，这些独特的标记将令科学家提取特别用于创造需要组织的干细胞，更轻而易举地制造出需要的组织。这将能大大提高制造替换组织的研究工作效率。
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2 i* e/ l9 S/ Z/ [（生物通：万纹）
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. W/ b7 \& @+ {$ j原文摘要：
, ~' T7 P3 ~( k( V4 K3 x: [0 Q
0 N) ?- p" J, C8 ]7 x( b# qCell Fate Potential of Human Pluripotent Stem Cells Is Encoded by Histone Modifications1 B. h$ g$ s" @1 f5 c

! s- v  L, d; T. G/ ~Highlights: p, s) X+ ~1 I) i# y+ V
Human ESCs coexpress lineage-specific markers
8 ~# O; j8 c# p2 L% V4 uHuman ESC subsets possess distinct clonogenic and differentiation capacities
& v7 p5 _8 M* j0 ]) w7 ?: g$ ZBivalent marks of hESC cultures resolve into monovalent marks in hESC subsets 1 @" A' g8 d9 m) m9 S
Unique hESC subsets are epigenetically primed for differentiation versus self-renewal
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Summary
/ R/ \/ h" i8 y0 }- v6 Q/ XHuman embryonic stem cells (hESCs) expressing pluripotency markers are assumed to possess equipotent developmental potential. However, disparate responses to differentiation stimuli functionally illustrate that hESCs generate a spectrum of differentiated cell types, suggestive of lineage bias. Here, we reveal specific cell surface markers that allow subfractionation of hESCs expressing hallmark markers of pluripotency. By direct de novo isolation of these subsets, we demonstrate that propensities for lineage differentiation are balanced with reduced clonogenic self-renewal. Histone modification marks of gene loci associated with pluripotency versus lineage specificity predicted cell fate potential of these subfractions, thereby supporting the absence of uniform bivalency as a molecular paradigm to describe cell fate determination of pluripotent cells. Our study reveals that cell fate potential is encoded within cells comprising hESC cultures, highlighting them as a means to understand the mechanisms of lineage specification of pluripotent cells.; u1 d# M5 u5 t- E5 g
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2 x$ ]: Q7 S) |(http://www.ebiotrade.com/)/ e0 o% Z8 u; w: C

5 N6 z! f; ~6 F) q  e5楼原文 感谢subenjinwo 提供

blackbee

厉害，现在越来越知道，科学无极限了

yaner

很期待进一步的发现

托斯卡纳教父

回复 marrowstem 的帖子( ~! ~2 y2 J8 ?$ |; v

0 {' G2 r# ]. J% Q2 a' _这项研究谈不上颠覆性的吧。首先，hES本身就是一种primed的状态，不如mES原始，因此里面存在已经分化的细胞也很正常，建议拿naive的ES细胞来看看。另外，reprogramming的过程有可能改变这种histone modification，怎么就能妄言iPS无法分化成需要的细胞呢，感觉生物通的作者夸张了点吧。同理，transdifferentiation过程中也可能涉及该histone modification的改变，因此我觉得并不与以前的皮肤转化为血液细胞的结论矛盾。

snokey

同意marrowstem的看法，感觉他自己的两篇文章在逻辑上存在矛盾。 如果一切是完全已经注定了的，那么皮肤就无法变成血液；如果在外部条件的刺激和人为筛选下有少数细胞的命运可以改变，那么就说明了细胞的可塑性。文章标题太大了，缩小一点更合适。

Dzz

胚胎干细胞是由自我更新中的未分化的干细胞和已有了谱系倾向的细胞组成的，也就是说仍有一些胚胎干细胞是有极强的可塑性的吧 而且文章以两个marker为例 说明胚胎干细胞中的细胞有表观上的一些差异 也没有具体说最后哪种细胞就分化成哪些特定组织了 所以报道中第一段的结论不太严密吧

一转身的距离

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挺有意思的发现。不知道可不可以作为理解在实际的诱导分化中，不同的胚胎干细胞株向相同的方向定向诱导时，存在诱导分化效率差异的原因之一？

tonyp0720

李宁 一切皆有可能 哈哈 科研无止境 时间是检验真理最好的工具

fguw

似乎的意思是，胚胎干细胞是的混合体（heterogeneous)，其中包括各种细胞的前体？ 但是这些前体细胞间应该可以转换的（在一定条件下），2 `) Y5 I8 O$ a& V
不过，这的确是新的概念，8 F) r; o# X, ]2 l! L6 o

' m- I0 e+ O+ j每一种胚胎干细胞表面都有不同的蛋白质标记，这种标记能够识别它註定成为某种组织类型或其他类型。

刘艳85

真的是一种突破啊