研究指出了皮肤细胞的特性如何被分解以产生干细胞

加州大学洛杉矶分校Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心的研究人员发表了一项研究，展示了特殊蛋白质如何能够改变皮肤细胞的特性或细胞特征，并产生具有这种能力的诱导多能干细胞。变成身体中的任何细胞类型。这项由资深作者Kathrin Plath和Jason Ernst领导的研究可能会影响健康组织的创造以治愈疾病。

诱导多能干细胞最初是在十年前创建的，当时科学家们发现可以从一个人身上移除组织特异性细胞，如皮肤或血细胞，并重新编程为多能状态。然后，这些多能细胞可以变成人体中的任何细胞类型。由于它们是由人自身细胞制成的，诱导的多能干细胞与该个体完美匹配，因此具有创造健康的患者特异性组织和细胞的巨大潜力，这些组织和细胞可以在没有免疫抑制的情况下治疗或逆转疾病。

通过涉及添加称为“转录因子”的蛋白质的过程将组织特异性细胞重编程为多能状态。通常在重编程过程中使用四种专门的转录因子。这些因素导致组织特异性细胞关闭其自身特性并激活多能细胞的特征。然而，科学家没有关于四种转录因子如何影响这些过程的详细信息。特别是，这些因子如何抑制组织特异性细胞的身份尚不清楚，因为这些转录因子通常不起抑制因子的作用。

在这项新工作中，研究人员将四种转录因子添加到小鼠皮肤细胞中，并绘制了转录因子与细胞DNA的相互作用。该过程确定了改变细胞特性的DNA位置，并提供了关于这些DNA位置如何对细胞产生这种影响的独特见解。当研究人员分析数据时，他们发现了两个关键的发现：转录因子同时关闭小鼠皮肤细胞的身份并激活多能性; 四个转录因子中的三个需要一起工作以定位和调节对于该过程中的两个步骤都重要的DNA位置。

他们的工作更进一步，研究人员利用这些数据预测哪些额外的转录因子可能促进细胞重编程过程，并随后在小鼠皮肤细胞中添加第五个转录因子。这种新的因子组合更有效地抑制了组织特异性细胞的特性，从而加速并增强了向多能性的转变，并使细胞重编程过程的效率提高了百倍。

通过了解皮肤细胞变为多能细胞的过程，研究人员可以改进过程以提高一致性。随着这项研究的进展，可以定义和测试将一种细胞类型的性质改变为任何其他所需细胞类型的新方法。此外，确切地确定转录因子如何改变细胞的身份，并找到提高过程效率的方法，是有效对抗干细胞衍生组织或细胞的许多致命疾病的两个关键步骤。