美国科学家发现Sox2是很多成体干细胞类型的分子标记物

naturalkillerce

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美国科学家发现Sox2是很多成体干细胞类型的分子标记物

2 b/ X- u3 t2 r' H9 dNaturalkilerce导语：该研究进一步明确足够将成体细胞转变为iPSCs的四种转录因子Sox2、Oct4、c-Myc和Lin28中，只有Sox2在胃、食管道、睾丸、子宫颈、肛门和眼睛晶状体等组织特异性成体细胞群体中表达(肌肉、结缔组织和血细胞以及在诸如心脏、肾脏的器官除外)，而且这些组织中表达Sox2的细胞是成体干细胞，该研究有可能为难以分离的成体干细胞的提取从而为进一步研究这些成体干细胞带来希望。
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研究背景：
* D0 ]+ T& C6 |0 n3 X! R! Y科学家们早就知道Sox2在维持胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)和神经干细胞(neural stem cells, NSCs)的多功能性(pluripotency)所必需的，而且Sox2连同其他3个胚胎基因(Oct4、Nanog和Lin28)一起足够让成体细胞转化为iPSCs---有着胚胎干细胞的很多特征。- a& p( m5 p; q/ t
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再者，科学家们之前也已知道Sox2在胚胎干细胞的最早期阶段表达，且在几种胎儿组织发育过程中起作用。此外，人们之前也只在几种成体组织中观察到Sox2表达。. F' V1 J6 w/ T1 [! W; k: ^  y* w9 ^
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研究成果：0 _# N' Y6 O/ i$ _) _
来自麻省总医院(Massachusetts General Hospital, MGH)再生医学中心和哈佛干细胞研究所(Harvard Stem Cell Institute, HSCI)的研究人员着手研究已知的在多功能干细胞发中发挥重要作用的基因是否在也在成体干细胞---维持特定类型组织的细胞群体---发挥作用。
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成果之一：
/ |5 F* R3 @5 e/ e. f在开展的一系列小鼠实验中，研究人员首先证实Sox2---用于将成体细胞转换为诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)的多种转录因子中的一种---在胃、食管道、睾丸、子宫颈、肛门和眼睛晶状体等组织特异性成体细胞群体中表达，同时还发现这些表达Sox2的细胞能够更新它们的群体，还能在特定组织中产生完全分化的细胞，从而证实它们是成体干细胞。" _* _; N& Z  `; Z

/ N$ }& E  }. D# l6 x, y成果之二：
" ~8 A9 `0 l( U8 I另外还发现，表达Sox2的胎儿组织将发育为含有表达Sox2的成体干细胞的组织，从而表明是Sox2似乎是唯一在所有发育阶段---胚胎、胎儿和成体---干细胞中表达的转录因子，因为其他三种胚胎基因Oct4、Nanog和Lin28并不在成体干细胞中表达。然而，Sox2并不在肌肉、结缔组织和血细胞以及在诸如心脏、肾脏的器官中表达，表明必然存在其他的分子在这些组织和器官中发挥类似作用。! J4 b3 ^# D& |
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研究结果发表在2011年10月那期Cell Stem Cell杂志上。* |$ R7 ~! Q6 D. M
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研究意义：/ y5 `) a! X* x" N3 W+ R! Y
意义之一：相比人们之前只在几种成体组织中观察到Sox2表达，该研究进一步明确表达一些成体组织中表达Sox2的细胞是成体干细胞，而且是在很多组织中表达。3 \" g- o" g+ ?4 m7 v
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意义之二：该研究证实Sox2是一种在成体干细胞中更加广泛分布的分子标记物，而且还表明这些细胞可能共享相同的遗传程序以维持干细胞命运。人们能利用这些发现结果来扩大或修饰这些细胞以便应用于再生性医学。
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! b% p/ g6 A% h9 S0 d% K/ b意义之三：成体干细胞很难分离和操纵，因而发现Sox2是很多成体干细胞的分子标记物可能允许人们更加轻易地分离它们从而可以更加进一步研究它们。操纵Sox2表达可能帮助人们将胚胎干细胞转变为特定类型的成体干细胞，同时当与某些生长因子结合起来，可以诱导它们分化为所需的组织类型。
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原文信息：
& U: K' O0 e7 p) ^- u6 n* LKatrin Arnold, Abby Sarkar, Mary Anna Yram, Jose M. Polo, Rod Bronson, Sumitra Sengupta, Marco Seandel, Niels Geijsen, Konrad Hochedlinger. Sox2 Adult Stem and Progenitor Cells Are Important for Tissue Regeneration and Survival of Mice. Cell Stem Cell, October, 2011 DOI: 10.1016/j.stem.2011.09.001. http://www.cell.com/cell-stem-cell/retrieve/pii/S1934590911004322

flyingpnmc

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starlancer

Sox2我们一直是当做多能性基因来看的，但sox2和nanog这些又不一样，个人觉得：sox2只是多能性中的“级别”较低的一个基因，或者说是不完全是多能性的一个基因，意思是说它可以作为多能性的一个成员，但光它一个还不够全，不充分，所以对于某些成体干细胞有sox2表达，但没有表现出完全的多能性特征，sox2还需要结合其他基因的激活才能共同打开多能性的开关。但nanog不同，nanog是多能性的高级基因，nanog的开启可能就能直接打开多能性的开关。. j5 c3 L; T1 g) P* w
以上个人意见，不足之处望批评指正。

naturalkillerce

# R4 J8 Q% x5 ^, \% m

; a1 ?! A# J' Q  d" H9 S3 t回复 starlancer 的帖子% b4 p* f) E8 A0 h% {2 Z8 v

: N# P) c: \  v' a  `! J0 q" NOct4、Nanog和Lin28四种都是多能性基因，只有Sox2在胚胎干细胞、胎儿组织以及很多成体干细胞中表达，而Oct4、Nanog和Lin28不在成体干细胞中表达。我是觉得没有所谓高级基因和低级基因，单独开启nanog应不足以开启多能性，不然在产生iPSCs中，何必还要开启这四种基因？

starlancer

回复 naturalkillerce 的帖子: ?+ b1 u! b' Q3 u

8 E9 L; C1 e: n2 N. F9 w我印象里nanog是多能性网络的核心，很多基因都是最终通过激活Nanog来实现多能性的。另外，要诱导Ips其实并不是非要开启四种基因的。

naturalkillerce

! M- k: V9 x2 ~" x! r

9 U3 F4 n" R  I) i0 T: U回复 starlancer 的帖子
  _( f7 q9 ~. X4 e' F  a" n3 w
4 L- d) q# E+ m$ |, L( H3 f难道就是表达转录因子Nanog也可以激活Oct4、Nanog和Lin28等基因表达么？不知有没有相关文献佐证一下。我们在这说来说去，也得不出一个比较明确的结果。

starlancer

回复 naturalkillerce 的帖子
# _* \$ B: D% `5 y: H+ A2 e) j) t/ g; G: B
我可没说通过nanog就可以激活其余几个基因的表达。我的意思是nanog在多能性中起到了一个非常核心的作用，要诱导Ips不一定转四个基因的，比如说用某些小分子就可以替代sox2的，这个你可以搜一下相关文献（如果我没记错的话）。有一篇文章讲的是nanog的整个相关调控网络的，好像是说很多pathways都是最终通过激活Nanog来实现多能性，但我刚才找了一下没找到。这有两篇文章是讲nanog和多能性的，我把题目贴在这里分享一下，Nanog Is the Gateway to the Pluripotent Ground State， A protein interaction network for pluripotency of embryonic stem cells。9 ~% R  J7 |8 Q
Nanog单独一个蛋白肯定是不够的，也需要和其他一些蛋白共同作用，但nanog是多能性的核心这一点应该是可以肯定的吧

naturalkillerce

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" J# N+ Z, \! T2 c: P
呵呵，谢谢啊。交流增长知识。

starlancer

回复 naturalkillerce 的帖子6 H  F: n! q* e; r4 _& d6 ~2 [) Z1 o
& ^* M* M( o/ k& G' U
过奖了 我也不是研究这个领域的，只是偶尔关注一下，估计也有很多说的不准确的地方，等专家过来指正。

naturalkillerce

回复 starlancer 的帖子: f, ^. r4 t2 G* y; H. M" }

6 ^( z' S% n7 U- s* C$ V4 h# L3 L7 t呵呵，找了一下。
/ J2 o. C. Y  P8 m- I重编程机制的研究——文献复习：http://www.stemcell8.cn/thread-42472-1-1.html系统性地介绍了重编程机制。