干細(xì)胞是細(xì)胞界“永遠(yuǎn)的少女”。人們認(rèn)為它會(huì)一直保持靜止?fàn)顟B(tài)，直到有某種信號(hào)迫使它分裂，產(chǎn)生差異而形成高度特化的細(xì)胞。理論上它們能發(fā)育成任何類(lèi)型的成熟細(xì)胞，因而在組織與器官再生領(lǐng)域有著光明前景，但人們還需要更充分地掌握干細(xì)胞生理學(xué)。

據(jù)報(bào)道，紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心一項(xiàng)最新研究表明，一種與許多癌癥有關(guān)的蛋白質(zhì)BRD4，在保持干細(xì)胞“年幼多能”狀態(tài)中起著關(guān)鍵作用。相關(guān)論文在線發(fā)表于最近的《細(xì)胞·報(bào)告》上。

干細(xì)胞因子BRD4與許多癌癥有關(guān)，也是目前臨床試驗(yàn)中可預(yù)期的治療標(biāo)靶。朗格尼醫(yī)學(xué)中心病理學(xué)副教授伊娃·赫爾南多-蒙杰研究小組在2013年發(fā)現(xiàn)，黑色素瘤細(xì)胞中會(huì)表達(dá)過(guò)多的BRD4以助其增殖，抑制BRD4會(huì)讓它們生長(zhǎng)明顯放慢。這種蛋白質(zhì)能讓癌細(xì)胞保持相對(duì)不成熟的類(lèi)干細(xì)胞狀態(tài)，在一定程度上驅(qū)動(dòng)了癌癥。因此，研究人員想找出這種蛋白質(zhì)在真正的干細(xì)胞中起了什么作用。

他們與紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院周明明（音譯）小組合作，開(kāi)發(fā)出一種BRD4阻斷化合物，用在新研究中抑制小鼠和人類(lèi)胚胎干細(xì)胞中BRD4的活性，他們還用特殊的RNA分子阻斷BRD4基因轉(zhuǎn)錄，觀察干細(xì)胞是怎樣改變自身特性的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)干細(xì)胞分裂時(shí)，開(kāi)始顯出年輕神經(jīng)元的特征。

BRD4能綁定到基因組中一種叫做“超級(jí)增強(qiáng)子”的特殊位點(diǎn)上調(diào)節(jié)基因活性，這些位點(diǎn)被認(rèn)為是頂級(jí)控制器，為多種基因編制不同的表達(dá)模式，合在一起確定細(xì)胞類(lèi)型。

 “我們發(fā)現(xiàn)BRD4占據(jù)了超級(jí)增強(qiáng)子的基因位置，這對(duì)干細(xì)胞保持其本身特性是非常重要的。”朗格尼醫(yī)學(xué)中心博士后拉菲拉·迪米可說(shuō)，當(dāng)他們用BRD4抑制劑時(shí)，這些基因，包括OCT4和PRDM14的表達(dá)數(shù)量急劇下降。“OCT4也能抑制神經(jīng)元分化，所以我們認(rèn)為，BRD4抑制劑造成的OCT4減少是誘導(dǎo)干細(xì)胞出現(xiàn)神經(jīng)元特征的最可能原因。”

OCT4也是標(biāo)準(zhǔn)“OKSM”混合劑的4個(gè)因子之一，OKSM可用于將普通細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)檎T導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSc）。而新研究結(jié)果表明，BRD4甚至能在更高調(diào)控級(jí)別上增強(qiáng)干細(xì)胞特性。

 “我們的發(fā)現(xiàn)更好地理解了調(diào)節(jié)干細(xì)胞狀態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)。”赫爾南多-蒙杰說(shuō)，“理論上，我們能用BRD4代替OKSM混合劑中的一個(gè)或幾個(gè)因子，也能加入混合劑中提高重編程效率，這正是我們目前所研究的。”反過(guò)來(lái)，還可以用BRD4抑制劑輔助編程，讓細(xì)胞向另一個(gè)方向發(fā)展，比如將干細(xì)胞變成嬰兒神經(jīng)元，將來(lái)有一天或能用于再生療法。