Cell子刊：小分子助力从干细胞中分离出分化细胞

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( a! p/ `! A8 h/ J% b时间：2013年4月24日 来源：生物通 . b7 S9 s  f' o3 L$ r$ ^( L

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" [3 t2 f/ I) s' F- ~; ?: L0 A　　多能干细胞能够分化成为机体内所有的细胞类型，例如神经、肌肉或骨骼，然而不可避免地是其中一些干细胞不能够进行分化，最终与它们新分化的子细胞混合在一起。由于这些剩余的多能干细胞随后可以形成非预期的细胞类型，如血液中的骨细胞，或是形成畸胎瘤，鉴别并将它们从分化的后代细胞中分离出来，对于确保干细胞治疗的安全性至关重要。
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, O: n5 A+ A  v9 c生物通报道  多能干细胞能够分化成为机体内所有的细胞类型，例如神经、肌肉或骨骼，然而不可避免地是其中一些干细胞不能够进行分化，最终与它们新分化的子细胞混合在一起。
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由于这些剩余的多能干细胞随后可以形成非预期的细胞类型，如血液中的骨细胞，或是形成畸胎瘤，鉴别并将它们从分化的后代细胞中分离出来，对于确保干细胞治疗的安全性至关重要。
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现在，来自加州大学洛杉矶分校的科学家们发现了一种新药物，或许可用于除去这些细胞。他们的研究在线发表在4月15日的《发育细胞》（Developmental Cell）杂志。
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加州大学洛杉矶分校化学和生物化学教授Carla Koehler，以及病理学和儿科教授教授Michael Teitell共同领导了这一研究。  S& K1 |; M+ o# n, m

3 U! k; W% d$ v# v2 u利用酿酒酵母作为模式系统开展研究，Koehler、Teitell和同事们发现一种称作MitoBloCK-6的小分子，它抑制了细胞线粒体装配。研究人员随后在更为复杂的模式生物斑马鱼中对这一分子进行检测，证实MitoBloCK-6阻断了心脏发育。
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然而，当科学家们将MitoBloCK-6导入到培养于实验室中的分化细胞系中时，他们发现该分子根本没有任何效应。加州大学洛杉矶分校博士后研究人员Deepa Dabir 在许多分化细胞系中对这一化合物进行了测试，但得到的结果都是相同的：细胞维持了健康状态。; q) [/ j0 k" d
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“我对这一结果感到困惑，因为我们认为这一信号通路对于所有细胞均至关重要，无论其是否处于分化状态，”Koehler说。
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( i2 V( V2 U9 _随后研究小组决定对人类多能干细胞测试MitoBloCK-6。博士后研究人员Kiyoko Setoguchi证实，MitoBloCK-6通过触发细胞凋亡导致了多能干细胞死亡。
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由于组织特异性子细胞在分化后不久变得耐受死亡，破坏多能干细胞导致留下的只是一群分化细胞。目前还不清楚为何会发生这种现象，但研究人员认为，这种能够分离两种细胞群的能力，有可能能够减小畸胎瘤风险，和再生医学治疗策略中的其他问题。
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Teitell 说：“我们发现在多能干细胞成为组织特异性的子细胞过程中，线粒体发生了变化，这有可能是样品接触MitoBloCK-6时，分化细胞能够存活的关键。我们仍在调查线粒体中的这一过程，但现在我们知道了线粒体在控制多能干细胞存活中发挥重要的作用。”9 I" p1 z( A! Q* D+ R

0 V- X; U; I* o- K3 N" TMitoBloCK-6是一种“小分子”，因而能够轻易地穿过细胞膜进入到线粒体。这一特性使得MitoBloCK-6或是具有相似特性的衍生化合物，理想上适合于作为一种药物潜在应用，因为它能够在许多细胞类型和物种中发挥作用，可以改变机体中线粒体的功能实现治疗效应。
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Koehler 说：“令人兴奋的是，我们在单细胞模型酿酒酵母中开展研究，获得了一种药物，可将之用于研究和控制人类胚胎干细胞中的线粒体功能。这表明，线粒体功能在整个生物界中高度保守，并证实模式系统研究可提供关于人类干细胞生物学的认识。当我们开始展开这些实验时，我们并没有预计到我们将会调查和控制多能干细胞中线粒体的功能。”
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（生物通：何嫱）
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