干细胞的起源

弗莱堡植物生物学家Thomas Laux博士及其研究小组在发育细胞杂志上发表了一篇文章介绍胚胎发育过程中胚胎干细胞形成的初步研究结果。多能干细胞可以发育成生物体中的任何类型的细胞。与动物相比，植物在其整个生命过程中可以从其干细胞中形成全新的器官，在几种树木的情况下可能跨越一千年或更长时间。干细胞研究有望解决医学和植物育种中的关键问题。然而，尽管已经详细研究了干细胞用于组织再生或生长的功能，但迄今为止关于干细胞如何在胚胎发育过程中形成的知识要少得多。

几年前，Laux和他的团队已经发现了在模式植物拟南芥中连续替代枝条干细胞的转录因子，俗称thale cress。被称为WUSCHEL，当干细胞形成时，这种蛋白质已经存在于胚胎中。“令我们惊讶的是，我们的博士生张仲娟做出了关键的观察结果，即它不是WUSCHEL，而是相关的转录因子WOX2，负责干细胞的发育，”Laux说。之前已知的蛋白质WOX2的所有之处在于它控制胚胎模式形成的早期步骤，胚胎细胞将自身排列在特定结构中的阶段。张发现，WOX2阻止干细胞形成的胚胎区域中的细胞分化成特化细胞类型，从而丧失其无限的发育潜力。

这意味着植物在动物中发现的干细胞发育过程中遵循类似的策略。在拟南芥的情况下，WOX2通过允许相对大量的前者和相对少量的后者收集在干细胞的祖细胞中来调节两种植物激素细胞分裂素和生长素之间的平衡。几十年来，植物研究人员已经使用这种机制从根或叶中再生芽。因此，最初在组织培养物中发现的这种方法最终反映了在胚胎发生过程中已经发现的早期进化以发展干细胞的相同机制。

Thomas Laux是生物学研究所III实验室的负责人，也是弗莱堡大学生物信号研究中心BIOSS中心的成员。