加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)表皮祖細(xì)胞和干細(xì)胞通過(guò)控制轉(zhuǎn)錄因子來(lái)避免過(guò)早分化，保持其生成新皮膚細(xì)胞的能力。該文章發(fā)表在7月6日的Cell Stem Cell雜志上。

這項(xiàng)研究顯示了胞外體及其基因轉(zhuǎn)錄的重要性，有望引導(dǎo)研究者研發(fā)皮膚病及干細(xì)胞/祖細(xì)胞相關(guān)疾病的新治療手段。干細(xì)胞能無(wú)限分化為任何細(xì)胞類(lèi)型，而祖細(xì)胞只能分化為特定類(lèi)型的細(xì)胞，且分化次數(shù)有限。

人類(lèi)的皮膚會(huì)自我更新。人類(lèi)表皮深處的祖細(xì)胞和干細(xì)胞能不斷產(chǎn)生新皮膚細(xì)胞，隨后這些新生角質(zhì)形成細(xì)胞逐步升至皮膚表面，最后脫落。這些干細(xì)胞和祖細(xì)胞通過(guò)胞外體來(lái)維持細(xì)胞健康。胞外體是約含有11種蛋白質(zhì)的復(fù)合物，負(fù)責(zé)降解和回收RNA片段，如耗竭或出錯(cuò)的mRNA，出錯(cuò)的mRNA會(huì)翻譯成異常蛋白而危害細(xì)胞。

“簡(jiǎn)單的說(shuō)，”助理教授George L. Sen說(shuō)，“胞外體的功能就是細(xì)胞中的監(jiān)視體系，調(diào)控RNA的正常流通同時(shí)摧毀出錯(cuò)的RNA。”

干細(xì)胞和祖細(xì)胞通過(guò)調(diào)節(jié)增殖和分化間的平衡，維持其所在的組織。研究人員發(fā)現(xiàn)人類(lèi)胞外體對(duì)維持祖細(xì)胞功能非常重要。一些胞外體亞基在表皮祖細(xì)胞中的表達(dá)量升高，而這是祖細(xì)胞保持增殖能力并防止過(guò)早分化所必須的。

研究人員發(fā)現(xiàn)表皮中的胞外體靶標(biāo)并摧毀編特定轉(zhuǎn)錄因子的mRNA。在表皮祖細(xì)胞中胞外體通過(guò)降解表皮分化必須的轉(zhuǎn)錄因子GRHL3，使細(xì)胞保持未分化狀態(tài)。而胞外體復(fù)合物的一個(gè)關(guān)鍵亞基PM/Scl-75（EXOSC9）的損失，會(huì)造成祖細(xì)胞區(qū)細(xì)胞損失、過(guò)早分化和表皮組織損失。研究證明EXOSC9通過(guò)mRNA降解，將GRHL3的轉(zhuǎn)錄控制在低水平，從而促進(jìn)表皮祖細(xì)胞自我更新并防止過(guò)早分化。在接到誘導(dǎo)分化的信號(hào)后，祖細(xì)胞喪失特定胞外體亞基的表達(dá)，細(xì)胞GRHL3蛋白水平增高，從而促使祖細(xì)胞分化。

研究說(shuō)明通過(guò)mRNA降解對(duì)分化特異性轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行調(diào)控，對(duì)于哺乳動(dòng)物組織中的祖細(xì)胞維持是必要的?！叭绻婕?xì)胞中的胞外體喪失功能，”Sen說(shuō)，“祖細(xì)胞會(huì)因?yàn)?SPAN lang=EN-US>GRHL3水平升高而過(guò)早分化，從而最終造成表皮組織的損失。”

Sen說(shuō)，如果以后研究發(fā)現(xiàn)了與皮膚病或其他疾病有關(guān)的胞外體基因突變，這一發(fā)現(xiàn)就特別有幫助?！敖鼇?lái)有研究顯示胞外體復(fù)合物一個(gè)亞基的隱性突變會(huì)引起腦橋小腦發(fā)育不全，這是一種罕見(jiàn)的神經(jīng)障礙，患者大腦發(fā)育受損或者部分萎縮，”Sen說(shuō)?！岸@就很可能與祖細(xì)胞損失有關(guān)。我們的研究成果能為研發(fā)相應(yīng)治療藥物提供幫助?！?SPAN lang=EN-US>