干細(xì)胞不僅有超強(qiáng)的自我更新能力，還能分化成各種類(lèi)型的細(xì)胞。對(duì)于人體來(lái)說(shuō)，生成干細(xì)胞過(guò)多可能引發(fā)癌癥，生成干細(xì)胞過(guò)少又不足以支持機(jī)體修復(fù)，保持這種微妙的平衡是非常重要的。

南加州大學(xué)的Francesca Mariani和同事發(fā)現(xiàn)了維持這一平衡的關(guān)鍵基因。他們?cè)谑露湃盏?span lang="EN-US">Stem Cell Reports雜志上發(fā)表文章指出，Prkci基因決定著干細(xì)胞是自我更新生成更多干細(xì)胞，還是分化為特定的細(xì)胞類(lèi)型（比如血細(xì)胞或神經(jīng)細(xì)胞）。

研究人員構(gòu)建了缺乏Prkci的小鼠胚胎干細(xì)胞，并將其培養(yǎng)成類(lèi)似胚胎的結(jié)構(gòu)。研究顯示，缺乏Prkci的干細(xì)胞更傾向于自我更新，會(huì)生成大量的干細(xì)胞和豐富的二級(jí)結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步研究表明，缺乏Prkci的干細(xì)胞激活了許多干細(xì)胞基因，以及一些神經(jīng)、心臟和血液形成細(xì)胞的特征性基因。換句話(huà)說(shuō)，缺乏Prkci不僅促使干細(xì)胞進(jìn)行自我更新，還推動(dòng)它們分化為神經(jīng)元、心肌細(xì)胞和血細(xì)胞的祖細(xì)胞。

研究人員指出，Prkci的這些效果是通過(guò)激活或失活Notch信號(hào)傳導(dǎo)通路實(shí)現(xiàn)的。在缺乏Prkci的情況下，Notch通路會(huì)生成一種蛋白，通知干細(xì)胞讓其生產(chǎn)更多的干細(xì)胞。如果存在Prkci，Notch通路就會(huì)保持沉默，干細(xì)胞分化為特定的細(xì)胞類(lèi)型。

Notch信號(hào)通路在進(jìn)化上十分保守，存在于許多動(dòng)物體內(nèi)。Notch位于細(xì)胞信號(hào)通路的交匯點(diǎn)，通過(guò)受體與配體的相互作用傳遞細(xì)胞信號(hào)，在細(xì)胞增殖、分化、凋亡中發(fā)揮重要作用。包括癌癥在內(nèi)的許多人類(lèi)疾病，都存在Notch信號(hào)的調(diào)控錯(cuò)誤。

這些發(fā)現(xiàn)可以幫助人們開(kāi)發(fā)更好的細(xì)胞療法。雖然活性Prkci存在于某些皮膚癌中，但貿(mào)然抑制它可能引起非預(yù)期的效果，比如腫瘤過(guò)度生長(zhǎng)。不過(guò)對(duì)于某些疾病而言，用小分子抑制劑阻斷Prkci活性并由此刺激干細(xì)胞生長(zhǎng)，有望起到很好的治療作用。“我們希望這項(xiàng)研究可以應(yīng)用在不同的方面，使干細(xì)胞更容易獲得，”Mariani指出。