生物通報道：科學家們在果蠅中發(fā)現(xiàn)了，調節(jié)神經干細胞分化能力的重要機制。這項發(fā)表在Cell雜志上的研究顯示，關鍵基因移動到細胞核邊緣，會使神經干細胞喪失部分分化能力。
在發(fā)育的不同階段，干細胞或前體細胞會依次形成相應類型的細胞。不過，這些細胞會隨著時間的推移，喪失掉部分分化能力，無法再形成特定類型的細胞。迄今為止，人們還不了解調節(jié)細胞分化能力的機制。理解這一機制可以幫助人們恢復干細胞的分化能力，推動干細胞的臨床應用。為此，Oregon大學的Chris Doe和Minoree Kohwi在果蠅胚胎中，對被稱為NB7-1 神經母細胞的神經前體細胞進行了研究。神經母細胞在分裂過程中，會依據(jù)轉錄因子的表達情況，形成不同類型的神經元。此前的研究顯示，NB7-1在前五次分裂中，能夠形成兩類特殊的運動神經元（U1和U2）。在此之后，這種神經母細胞就只能形成中間神經元，中間神經元負責其他神經元。
研究人員指出，在神經母細胞的分裂初期，Hunchback（Hb）轉錄因子表達，啟動了hb基因，從而促使U1和U2神經元形成。Hb轉錄因子在兩次分裂后就不再表達，神經母細胞形成U3–U5運動神經元。不過，此時在有絲分裂后的神經元中，hb仍能被激活，生成更多的U1/U2神經元。然而，第五次分裂之后，hb就會*性失活，NB7-1也就無法再生成上述早期運動神經元。
Kohwi通過DNA熒光原位雜交（DNA FISH）技術，給hb連上熒光探針，在前體細胞的細胞核中定位這一基因。研究顯示，hb被激活時位于細胞核的*，當頭兩次細胞分裂結束后，失去活性的hb仍舊處于細胞核*。不過在五次分裂后，hb就移動到了核纖層。核纖層是細胞核內部邊緣的纖維網(wǎng)絡，抑制性的蛋白往往在那里抑制基因活性。
隨后，科學家們研究了生產較少核纖層蛋白的突變果蠅，并通過RNAi降低了野生型果蠅中的核纖層蛋白水平，核纖層蛋白是核纖層的主要成分。他們發(fā)現(xiàn)，在以上兩種果蠅中，重新定位到核邊緣的hb基因顯著減少。在這種情況下，神經母細胞能夠更長時間的形成相應運動神經元。研究還顯示，在神經母細胞分裂早期，NB7-1中富含核內蛋白Dan，但當hb移動到核纖層時，這一蛋白就會消失。研究團隊延長了Dan的表達時間，發(fā)現(xiàn)hb的重定位被推遲，NB7-1的相應分化能力也得以延續(xù)。“Dan是*明確參與了分化能力維持的蛋白，”Doe說。
“這一成果*了許多空白，幫助我們進一步理解了調節(jié)細胞分化能力的機制，”加州大學的Mike Cleary評論道。“zui令人興奮的是，研究表明細胞分化水平，建立在染色質特定區(qū)域的定位之上。” 
（生物通編輯：葉予）