人胚胎干細胞克隆的圖像，從上至下，細胞暴露在分化信號下的時間逐漸延長。綠色為Cdx2（滋養(yǎng)層標記），紅色為BRY（中胚層標記），藍色為Sox2（外胚層標記）。

我們的生命都起始于胚胎干細胞。這些細胞通過分裂、特化，最終產(chǎn)生了在體內(nèi)發(fā)揮特定作用的細胞。了解細胞何時以及如何在胚胎干細胞分化的過程獲得并維持自己的“身份”，一直是一個重要的科學(xué)問題。當細胞忘記自己的身份并轉(zhuǎn)變成錯誤的類型時，就會引發(fā)各種疾病。

近日，英國弗朗西斯克里克研究所的科學(xué)家們在《細胞·干細胞》雜志上發(fā)表論文稱，人類胚胎干細胞的不可逆分化是由一組新發(fā)現(xiàn)的“早期承諾基因”激活介導(dǎo)的。此外，研究人員還首次明確了胚胎干細胞不可逆分化的時間點。

“通過對干細胞和數(shù)學(xué)模型的研究，我們發(fā)現(xiàn)了負責(zé)調(diào)控人類胚胎早期發(fā)育的一類新基因。一旦這些基因被激活，細胞就會迅速開始分化。大約只需要3天，胚層分化就會出現(xiàn)。幾周后，這些胚層會發(fā)育為胎兒的所有組織。”克里克定量細胞生物學(xué)實驗室的研究組組長Silvia Santos說。

在這些早期承諾基因中，GATA3具有重要作用。當GATA3被激活后，胚胎干細胞會很快開始分化。若敲除GATA3，分化過程會減緩而且會發(fā)生很多問題?！癎ATA3對干細胞的健康和及時分化至關(guān)重要。一旦它被激活，就會觸發(fā)一個正反饋循環(huán)，幫助維持自身活躍。反過來又能確保細胞保持分化狀態(tài)，不會逆轉(zhuǎn)回干細胞狀態(tài)。”克里克定量細胞生物學(xué)實驗室的Alexandra Gunne-Braden說。

“在分化過程中，細胞獲得并維持自己的身份對于其健康功能是必不可少的。因此我們需要對此有更多的了解。我們的研究可能會幫助開發(fā)新的治療途徑，用于治療胚胎發(fā)育出錯導(dǎo)致的各種疾病?！盨ilvia Santos說道。