科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胚胎干細(xì)胞向血管細(xì)胞分化的開關(guān)分子
近日，來自美國的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了驅(qū)動胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞成熟分化的一條分子機(jī)制，內(nèi)皮細(xì)胞是可以形成血管的一類細(xì)胞，通過這一機(jī)制了解該分化過程對于幫助科學(xué)家們有效地將干細(xì)胞誘導(dǎo)為內(nèi)皮細(xì)胞用于組織修復(fù)具有重要意義。相關(guān)研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊stem cell reports上。
這項研究發(fā)現(xiàn)了兩個能夠調(diào)節(jié)胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化所需特定基因表達(dá)的關(guān)鍵酶，這兩個關(guān)鍵酶主要負(fù)責(zé)進(jìn)行表觀遺傳學(xué)修飾。表觀遺傳學(xué)修飾是通過對DNA或與DNA相互作用的蛋白添加或去除某種化學(xué)基團(tuán)改變特定基因表達(dá)活性，而不改變DNA本身序列的一種基因表達(dá)調(diào)控方法。
研究人員利用小鼠模型對幾種組蛋白去甲基化酶能否以及如何影響胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化過程中特定基因的表達(dá)進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個去甲基化酶，KDM4A和KDM4C，在這一過程中發(fā)揮重要作用，并且在分化過程中表達(dá)量非常豐富。
隨后，研究人員又利用斑馬魚模型，在斑馬魚胚胎中刪除這兩種酶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沒有這兩種酶的調(diào)控作用，胚胎不能正常形成血管，并且單獨刪除KDM4A比單獨刪除KDM4C的影響更大，這表明KDM4A可能在血管細(xì)胞發(fā)育的更早期發(fā)揮重要作用。受KDM4A和KDM4C調(diào)控的下游基因主要是胚胎干細(xì)胞向血管內(nèi)皮細(xì)胞分化的驅(qū)動基因以及能夠啟動其他基因表達(dá)的重要基因。
綜上所述，這項研究利用小鼠和斑馬魚模型發(fā)現(xiàn)兩種組蛋白去甲基化酶KDM4A和KDM4C在調(diào)控胚胎干細(xì)胞向血管內(nèi)皮細(xì)胞分化過程中發(fā)揮重要作用，了解這一機(jī)制對于提高胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化效率具有重要提示。
