來自加州大學舊金山分校的干細胞研究人員，發(fā)現了一種稱作為BMI1的蛋白質的一個關鍵作用，這一研究發(fā)現或可幫助科學家們引導組織發(fā)育替代人體內的受損器官。

加州大學舊金山分校顱面畸形系主任、顱面積間質生物學（CMB）項目負責人Ophir Klein 博士說：“科學家們早就知道，Bmi1是包括大腦、血液、肺和乳腺在內的許多組織成體干細胞的一個重要控制開關。Bmi1也是在癌細胞中再活化的一種致癌基因?！?/SPAN>

Klein研究小組現在證實，BMI1發(fā)揮了另一種作用，確保了發(fā)育過程正常展開。

細胞不成熟，可以幾乎無限地進行細胞分裂以補充自身的數量，可在它們定位的組織中生成能發(fā)揮功能的新特化細胞（這一過程稱之為細胞分化），是所有干細胞的特征。

推到一個方向上，BMI1開關可促使正常干細胞分裂并補充自身的數量。置于另一個方向上，它可以抑制細胞增殖。而現在，Klein研究小組證實，BMI1還阻止了干細胞生成的子細胞，在錯誤的位置成熟為錯誤的特化細胞類型。

Klein說這一新研究發(fā)現表明，操控BMI1以及其他的調控分子，或有一天成為開啟和關閉特定的細胞發(fā)育的分子處方中的關鍵步驟，從而生成新的細胞療法修復外傷、疾病或衰老造成的組織損失。

Klein說，在諸如癌癥等病理條件下思考BMI1的雙重作用也相當的有趣。越來越多的證據表明，許多的癌癥是由異常行為的成體干細胞或是異常獲得干細胞樣特性的細胞所驅動。一些癌癥研究人員認為，如果能夠使這些癌細胞在分裂時，變?yōu)樘鼗毎歉杉毎?，或許能夠減慢腫瘤生長。Klein提出，在癌癥干細胞中失活BMI1有可能是一種策略。

這項研究是針對小鼠大切牙中的成體干細胞所開展，Klein研究小組將研究結果發(fā)表在7月的《自然細胞生物學》（Nature Cell Biology）雜志上。

Klein針對牙齒、腸和其他組織展開研究，了解在這些器官中干細胞調控的生物學和分子機制。在這些研究中獲得的新知識進一步刺激了他的特殊研究興趣：尋找新的途徑來生成替代組織，治療諸如克羅恩病和顱面畸形等疾病，以及生長出新牙。

不同于任何的人類牙齒，小鼠的切牙可以持續(xù)地生長，Klein認為這是干細胞研究的一個有吸引力的焦點?！斑@里有一個大的干細胞群，可以很容易地追蹤干細胞生成子細胞的途徑，”他說。在人類生命的早期，有一些干細胞同樣驅動了牙齒發(fā)育，但在幼童時期我們的恒牙完全形成之后它們就變得沒有活性。

在當前的研究中，博士后研究人員Brian Biehs和Jimmy Hu博士，確定了在小鼠生長切牙的底部有一群成體干細胞，這些細胞具有活性BMI1。他們證實，BMI1可以抑制一組稱為Hox的基因，當Hox基因激活時，可以觸發(fā)特異細胞類型和機體結構的發(fā)育。研究人員證實在小鼠切牙中，BMI1在干細胞中的活性維持了它們的干細胞命運，通過抑制Hox基因表達阻止了不適當的細胞分化。

Klein 說BMI1在監(jiān)控特化細胞生成中所發(fā)揮的這一重要發(fā)育作用，有可能是進化保守的，因為果蠅中的Hox基因研究表明，BMI1在昆蟲和哺乳動物中有可能具有相似的作用。

Klein和同事們打算利用小鼠切牙，繼續(xù)探索干細胞通過接收來自周圍細胞的信號塑造自身及其行為的機制。

“我們可利用這一新認識從根本上了解細胞分化調控機制，這或許可以幫助我們操控干細胞，讓它們去做我們想它們做的事情，”Klein說。