物理科技生物学-PHYICA

通过诱导脂肪代谢对干细胞分化和器官维持哀川ひかる的遗传控制

生物 2022-04-28 00:03:09

作者:莱布尼茨老龄研究所-弗里茨·李普曼研究所(FLI) 地中海涡虫由25%的干细胞组成,几乎是不死的

他们可以通过完全再生和在此过程中不老化来永远保持他们的器官

信用:FLI /安娜·施罗尔 脂肪代谢(脂类代谢)是用来描述细胞中脂类的合成和降解的术语

这越来越被认为是一个重要的关键过程,也可能影响干细胞的维持和分化

已经表明,脂肪代谢对维持血液中的干细胞很重要

据推测,脂肪代谢的中间产物,即所谓的脂质代谢物,有助于干细胞的分化

干细胞分化对于产生新的器官细胞(例如

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皮肤、血液和神经细胞)

然而,还没有很好地理解,哪些遗传因素通过控制脂质代谢促进干细胞分化

这对于理解脂肪代谢的变化如何导致疾病的发展,例如

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衰老或癌症发展过程中器官维护的丧失

耶拿的莱布尼茨衰老研究所——弗里茨·李普曼研究所(FLI)的研究人员和来自弗里德里希·席勒大学耶拿分校(FSU)的同事一起研究了多能干细胞的分化

这些结果现已发表在科学杂志《EMBO报告》上

“干细胞对于器官和组织的永久更新极其重要

通过这些分化过程,新的特化干细胞不断在身体需要它们的地方被创造出来

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伦哈德·鲁道夫,FLI大学的小组组长,FSU大学的分子医学教授

“这个过程是由基因控制的

基因通过控制脂质代谢来控制干细胞功能的程度目前还不是很清楚

" Tnfaip2基因控制干细胞分化 为了进行基因筛选,研究人员在细胞培养中将小鼠成纤维细胞重新编程为诱导多能干细胞

使用这种方法,他们能够鉴定出Tnfaip2是一种新基因,它能极大地促进体细胞向诱导多能干细胞的转化

“我们的研究表明,Tnfaip2集中控制干细胞的分化;如果关闭,小鼠成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞的能力就会增强

Sarmistha Deb,第一作者,前哲学博士

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FLI大学的学生

为了能够研究干细胞在真实条件下的功能及其对分化能力的影响,我

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在活的生物体(体内)中,研究人员使用涡虫(扁形虫)作为维持和再生器官的不朽能力的模型生物体

涡虫型Tnfaip2通过脂质代谢控制干细胞分化和器官维持

没有这种基因,蠕虫会萎缩,失去再生和维护器官的能力

信用:FLI /萨米斯塔德布 涡虫干细胞分化和再生的调控 涡虫——地中海扁形虫(Schmidtea mediterranea)也拥有一个Tnfaip2样基因(Smed-exoc3)

涡虫由25%的干细胞组成

它们存在于我们内城区的喷泉中,以及其他地方,并且可以永远保持和再生它们的器官,在衰老过程中没有任何丧失这种能力的迹象

用涡虫做的实验是由Dr

克里斯蒂娜·冈萨雷斯-埃斯特韦斯,研究地中海施密德茶不朽领域的专家

“我们认为我们可以使用不朽的涡虫模型系统来识别维持哺乳动物干细胞功能所必需的基因,”Dr

冈萨雷斯-埃斯特韦斯在研究中解释了这种方法

“结果令人震惊

涡虫类Tnfaip2基因的下调导致干细胞产生分化器官细胞的能力下降

由于单一基因的缺失,再生和维持器官的能力完全丧失

" 干细胞分化和器官维护受脂质代谢控制 不仅如此,研究小组还能够证明Tnfaip2通过控制脂肪代谢来控制干细胞功能

当缺失基因功能的蠕虫被给予脂肪酸和脂肪酸转运蛋白(例如

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棕榈酰-左旋肉碱),干细胞分化恢复

器官可以在没有Tnfaip2基因功能的情况下得以维持

“我们的新发现管道使用多能细胞筛选,然后对涡虫的目标基因进行功能分析,我们可以加快发现对干细胞维持和功能重要的基因,”教授说

鲁道夫强调结果

“这将使我们能够识别对哺乳动物或人类干细胞功能重要的基因功能

我们希望利用这些知识来阐明器官维护缺失和衰老过程中疾病发展的未知原因

"

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