表观遗传开关:UCLA揭示骨干细胞命运抉择

编辑者: Svitlana Velhush

在UCLA的实验室里,成年机体的骨髓干细胞面临一个选择:成为骨细胞还是脂肪细胞。这一选择并非由基因本身决定,而是由组蛋白上的化学标记——那些可以被擦除或添加的表观遗传“贴纸”所决定。

王昆宇教授及其团队的发现表明,两种酶——KDM4B和KDM6B——会移除甲基基团,激活导向骨形成的基因,同时抑制通往脂肪的路径。该研究发表在《Cell Stem Cell》封面上,基于对人类细胞和不同年龄小鼠的实验。

对于衰老的机体而言,这一点很重要:随着年龄增长,干细胞中会积累抑制性标记,细胞更常走向脂肪谱系。在骨质疏松小鼠身上,情况也是如此——更多“沉默”标记,而这些标记在年轻时会被KDM4B和KDM6B移除。这些酶可以通过化学方式加以调控,因此它们成为潜在的治疗靶点。

目前数据仅限于小鼠模型和细胞培养。尚无人体临床试验,也不清楚长期干预表观遗传机制究竟有多安全。该研究由美国国家牙科和颅面研究所资助——这降低了商业压力的风险,但并不能免除独立验证的必要性。

把细胞想象成一座古老的图书馆:需要的书(骨基因)被锁在一层灰尘(甲基标记)之下。KDM4B和KDM6B这两种酶就像图书管理员,擦去灰尘、打开通道,同时关闭关于脂肪的书区。一块化学“橡皮擦”改变了整条路线。

这一发现强调,成年干细胞的命运并非一成不变的程序,而是表观遗传信号的动态平衡。现在的问题在于,能否在活体内精确调控这些信号,而不干扰其他过程。

如果表观遗传“锁”确实会随年龄积累,那么再生医学未来或许不必替换细胞,而是可以在原位对其重编程。

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来源

  • UCLA researcher discovers epigenetic links in cell-fate decisions of adult stem cells

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