美国科学家发现Sox2是很多成体干细胞类型的分子标记物

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美国科学家发现Sox2是很多成体干细胞类型的分子标记物

5 t% J" _; e1 ^6 h. ]+ _& o2 aNaturalkilerce导语：该研究进一步明确足够将成体细胞转变为iPSCs的四种转录因子Sox2、Oct4、c-Myc和Lin28中，只有Sox2在胃、食管道、睾丸、子宫颈、肛门和眼睛晶状体等组织特异性成体细胞群体中表达(肌肉、结缔组织和血细胞以及在诸如心脏、肾脏的器官除外)，而且这些组织中表达Sox2的细胞是成体干细胞，该研究有可能为难以分离的成体干细胞的提取从而为进一步研究这些成体干细胞带来希望。8 J" i* S) u" B
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研究背景：+ K. W2 ~/ R" F( R3 `% }: I
科学家们早就知道Sox2在维持胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)和神经干细胞(neural stem cells, NSCs)的多功能性(pluripotency)所必需的，而且Sox2连同其他3个胚胎基因(Oct4、Nanog和Lin28)一起足够让成体细胞转化为iPSCs---有着胚胎干细胞的很多特征。1 p) }$ I) R% S) c% g% s2 {4 u2 J
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再者，科学家们之前也已知道Sox2在胚胎干细胞的最早期阶段表达，且在几种胎儿组织发育过程中起作用。此外，人们之前也只在几种成体组织中观察到Sox2表达。
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6 Q4 W1 l. E  H# B1 B研究成果：! j  w8 S3 L) e2 \! N3 }; B
来自麻省总医院(Massachusetts General Hospital, MGH)再生医学中心和哈佛干细胞研究所(Harvard Stem Cell Institute, HSCI)的研究人员着手研究已知的在多功能干细胞发中发挥重要作用的基因是否在也在成体干细胞---维持特定类型组织的细胞群体---发挥作用。- E  I/ @3 y3 @8 W$ P
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成果之一：* C6 V0 ?' L7 Q& N1 L8 E1 }
在开展的一系列小鼠实验中，研究人员首先证实Sox2---用于将成体细胞转换为诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)的多种转录因子中的一种---在胃、食管道、睾丸、子宫颈、肛门和眼睛晶状体等组织特异性成体细胞群体中表达，同时还发现这些表达Sox2的细胞能够更新它们的群体，还能在特定组织中产生完全分化的细胞，从而证实它们是成体干细胞。# V, Z  O! e* n( E, W
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成果之二：
, Y4 p' s" m$ D! _另外还发现，表达Sox2的胎儿组织将发育为含有表达Sox2的成体干细胞的组织，从而表明是Sox2似乎是唯一在所有发育阶段---胚胎、胎儿和成体---干细胞中表达的转录因子，因为其他三种胚胎基因Oct4、Nanog和Lin28并不在成体干细胞中表达。然而，Sox2并不在肌肉、结缔组织和血细胞以及在诸如心脏、肾脏的器官中表达，表明必然存在其他的分子在这些组织和器官中发挥类似作用。
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. ^9 @1 ^: Q9 ?* V研究结果发表在2011年10月那期Cell Stem Cell杂志上。
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研究意义：) c/ q$ B4 w% f5 e! j% Q
意义之一：相比人们之前只在几种成体组织中观察到Sox2表达，该研究进一步明确表达一些成体组织中表达Sox2的细胞是成体干细胞，而且是在很多组织中表达。0 L' N7 i3 P. l6 v+ j+ Q* T

5 i& A3 z- D/ ~/ h意义之二：该研究证实Sox2是一种在成体干细胞中更加广泛分布的分子标记物，而且还表明这些细胞可能共享相同的遗传程序以维持干细胞命运。人们能利用这些发现结果来扩大或修饰这些细胞以便应用于再生性医学。1 w* O. z7 D& _" K6 O

: Y; Y( f0 B8 I/ Z2 e意义之三：成体干细胞很难分离和操纵，因而发现Sox2是很多成体干细胞的分子标记物可能允许人们更加轻易地分离它们从而可以更加进一步研究它们。操纵Sox2表达可能帮助人们将胚胎干细胞转变为特定类型的成体干细胞，同时当与某些生长因子结合起来，可以诱导它们分化为所需的组织类型。8 z% ^; `0 t$ R/ b2 x
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原文信息：, u) i  m4 I$ M4 U/ Y
Katrin Arnold, Abby Sarkar, Mary Anna Yram, Jose M. Polo, Rod Bronson, Sumitra Sengupta, Marco Seandel, Niels Geijsen, Konrad Hochedlinger. Sox2 Adult Stem and Progenitor Cells Are Important for Tissue Regeneration and Survival of Mice. Cell Stem Cell, October, 2011 DOI: 10.1016/j.stem.2011.09.001. http://www.cell.com/cell-stem-cell/retrieve/pii/S1934590911004322

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1 m9 n) F0 r) ]) S1 Y1 c+ H" ]回复 starlancer 的帖子+ H$ [3 n4 t2 d( [2 @
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Oct4、Nanog和Lin28四种都是多能性基因，只有Sox2在胚胎干细胞、胎儿组织以及很多成体干细胞中表达，而Oct4、Nanog和Lin28不在成体干细胞中表达。我是觉得没有所谓高级基因和低级基因，单独开启nanog应不足以开启多能性，不然在产生iPSCs中，何必还要开启这四种基因？

naturalkillerce

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回复 starlancer 的帖子" r3 y( B9 B% m6 Y/ w$ L! c) E

; _4 l0 T  R8 F6 y难道就是表达转录因子Nanog也可以激活Oct4、Nanog和Lin28等基因表达么？不知有没有相关文献佐证一下。我们在这说来说去，也得不出一个比较明确的结果。

naturalkillerce

回复 starlancer 的帖子" o  {' ^; ^, O" I* p8 Y) l
4 y5 J9 C! ]6 g; F! }
呵呵，谢谢啊。交流增长知识。

naturalkillerce

回复 starlancer 的帖子% v. ]( A$ P, ?2 s  m

+ O) ^7 P8 G2 @9 x呵呵，找了一下。& G* F6 ~" m5 k, r
重编程机制的研究——文献复习：http://www.stemcell8.cn/thread-42472-1-1.html系统性地介绍了重编程机制。

naturalkillerce

回复 jj.jianjia 的帖子& {; u! [" @& {" W( \: [
" q6 d* Y8 A5 @& ~5 k
看到你的回答，我也感到疑惑，首先确保你的细胞中没有混入成体干细胞。另外，原文中也指出Sox2并不只是在很多成体干细胞中表达，在某些体细胞(如鳞状上皮基底细胞)中，Sox2也表达。另外，有研究还表明在肺部和食管鳞状细胞癌中，Sox2是一种癌基因。

naturalkillerce

回复 jj.jianjia 的帖子
1 n+ o9 q; N; E! p% o
4 W' W% b6 @7 e) s1 m" ]+ o4 i看了下原文，“Sox2在胃、食管道、睾丸、子宫颈、肛门和眼睛晶状体等组织特异性成体细胞群体表达”中所说的胃、食管道、睾丸、子宫颈、肛门和眼睛晶状体等组织其实都是用胃、食管道、睾丸、子宫颈、肛门和眼睛晶状体上皮组织(epithelia)来做实验的，文章中也明确说是它们的上皮组织。

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回复 jj.jianjia 的帖子
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文章中还用发育命运作图(developmental fate mapping)技术，即把小鼠ESCs的Sox2基因用GFP标记，根据荧光来追踪胚胎中表达Sox2-GFP细胞的分化发育历程，表明表达Sox2的成体干细胞是起源于胎儿表达Sox2的组织祖细胞，而胎儿表达Sox2的组织祖细胞又是来源于ESC中表达Sox2的细胞。而前面也说过，Sox2在胚胎、胎儿和成体干细胞中都表达。
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. {7 K$ b; I9 I1 G+ W! w另外，在维基网站查询了一下：7 @0 d$ v3 F; H0 r, x* v
Fibroblasts and fibrocytes are two states of the same cells, the former being the activated state, the latter the less active state, concerned with maintenance and tissue metabolism. Currently, there is a tendency to call both forms fibroblasts. The suffix "blast" is used in cellular biology to denote a stem cell or a cell in an activated state of metabolism.
( o2 b( N) j3 F* O. C 按照上面的意思，Fibroblast处于激活的状态，而fibrocyte是处于非激活的状态，两者差别在于细胞维持和代谢情况。后缀“blast”在细胞生物学上含义为“干细胞”或者“处于代谢激活状态的细胞”。若真是表达的话，表达水平的不同可能跟不同的发育阶段的细胞调控相关。

naturalkillerce

回复 细胞海洋 的帖子( ^2 W) G) ~0 M6 V) [

0 ?3 S, Y- a0 h- d3 C5 E6 F呵呵，有借鉴我翻译的嫌疑。其中有些地方跟我翻译的语句一字不差，而且更重要的是，无论是在ScienceDaily英文新闻上，还是研究原文paper上，都未提及是导入这Sox2、Oct4、Nanog和Lin2四种转录因子将成体细胞重编程为诱导性多能干细胞，而是因为ScienceDaily英文新闻上只说到Sox2，其他三种转录因子是什么，根本没有写出，只是笼统地用其他三种胚胎基因代替，再加上之前不能下载到原始文献，所以就到网上找了一下，有报道是用Sox2、Oct4、Nanog和Lin2这四种转录因子。后来下载到原始文献后，看了一下，文中提到是用导入Sox2, Oct4, Klf4和c-Myc将成体细胞转变为诱导性多能干细胞。
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' s4 ?8 {7 A8 r$ X# a8 X看来翻译时，对于“不明确的地方”在网上查找的东西来替代时，最好还是要结合原始文献来佐证，如果一时不能得到原始文献，最好也是保持英语新闻中的原始意思，以免误导。

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3 N' W6 n) y; {1 l* @; }0 k8 B0 x
直接拿 sox2 作为 成体干细胞鉴定的一种标志物在晶状体内去寻找干细胞，当然是不行的，不过可以作为一种筛选方法，更主要的是筛选到细胞要具备干细胞的两种性质：自我更新能力和分化能力。
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4 T# x/ \: d3 P1 m( c0 d( D) M0 Z文中是用发育命运作图(developmental fate mapping)技术，即把小鼠ESCs的Sox2基因用GFP标记，根据荧光来追踪胚胎中表达Sox2-GFP细胞的分化发育历程，去追踪的。