盧森堡大學(xué)盧森堡系統(tǒng)生物學(xué)中心 (LCSB) 計算生物學(xué)小組的研究人員參與了一項關(guān)注肌肉組織中成體干細(xì)胞的國際研究。這次合作的結(jié)果強(qiáng)調(diào)了兩種不同類型的具有不同特性的靜態(tài)干細(xì)胞狀態(tài)的存在。由于采用了新的計算方法，研究人員能夠闡明所觀察到的干細(xì)胞異質(zhì)性所涉及的一些分子機(jī)制，并恢復(fù)老年干細(xì)胞的再生功能。他們的研究結(jié)果最近發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》上，表明干細(xì)胞的多樣性和再生特性比之前預(yù)期的更能抵抗衰老，確保延長生存時間并支持組織再生。
成體干細(xì)胞是未分化的細(xì)胞，遍布全身，具有自我更新的能力，可以分化成所有細(xì)胞類型，幫助受損組織再生。干細(xì)胞衰老是組織再生能力隨時間下降的原因之一，但其潛在機(jī)制仍然很大程度上未知。“延遲或逆轉(zhuǎn)干細(xì)胞功能衰退的可能性是再生醫(yī)學(xué)中最令人著迷的挑戰(zhàn)之一，”LCSB 計算生物學(xué)小組負(fù)責(zé)人 Antonio Del Sol 教授解釋道。
具有不同作用的兩種干細(xì)胞狀態(tài)
成體干細(xì)胞一生的大部分時間都處于靜止?fàn)顟B(tài)：它們長時間處于休眠狀態(tài)，只有在受到損傷時才會激活。然后它們繁殖并獲得不同的命運(yùn)，一些形成新的肌肉纖維，而另一些則補(bǔ)充干細(xì)胞庫。最近的研究表明，靜態(tài)干細(xì)胞群是異質(zhì)的，但這種異質(zhì)性在組織修復(fù)中的作用以及它在整個生命過程中如何進(jìn)化仍不清楚。LCSB 的研究人員與來自西班牙、意大利和美國的同事合作，通過創(chuàng)新的計算方法，研究了從新生兒早期到老年階段的小鼠的這些問題。
他們在未受干擾的骨骼肌中發(fā)現(xiàn)了兩種靜止的干細(xì)胞狀態(tài)，它們的區(qū)別在于它們特定基因 CD34 的相對表達(dá)。表達(dá)高 CD34 水平的靜止干細(xì)胞在受傷時會自我更新，保持干細(xì)胞的真正特征(真正狀態(tài))，而表達(dá)低水平 CD34 的干細(xì)胞則準(zhǔn)備分化為肌肉細(xì)胞(啟動狀態(tài))。
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