美國加州大學伯克利分校分子和細胞生物學副教授何琳帶領團隊，通過移除一種名叫miR-34a的微RNA，成功讓老鼠胚胎干細胞表現(xiàn)出類似受精卵的發(fā)育特性，能夠成功分化成胚胎組織和胚胎外組織。何琳教授16日通過電子郵件接受科技日報記者采訪時表示，這一新的干細胞類型將幫助科學家從分子水平研究早期胚胎的首批發(fā)育情況，進而可用干細胞培育出更多組織。發(fā)表在《科學》雜志預印版上的這項研究對再生醫(yī)學和干細胞療法具有重要意義。

胚胎干細胞和利用成熟體細胞培育出的誘導多能干細胞，只能表現(xiàn)出“多能性”，發(fā)育出胚胎內組織，但受精卵是最原始的“全能型”細胞，還能發(fā)育出胎盤和卵黃囊等胚胎外組織，為母體與胎兒之間的營養(yǎng)交換和代謝提供支持。

何琳團隊不僅揭示出獲得全能干細胞的全新機制，而且還提供了對這些細胞深入研究的細胞培養(yǎng)體系。“有了這些實驗系統(tǒng)，科學家們能仔細分析胚胎在選擇發(fā)育成哪種組織時的關鍵分子通道，這些認知對培育胚胎干細胞和誘導多能干細胞意義重大。受精卵細胞只在精子和卵子受精后短暫存在，難以展開研究，而我們這次提供了一種強大的細胞培養(yǎng)實驗體系。”何琳教授說。

微RNA是一類不能轉錄成蛋白質的非編碼RNA，被認為對基因表達調控至關重要。何琳團隊發(fā)現(xiàn)，miR-34a像“剎車”裝置，能阻止多能性干細胞發(fā)育出胚胎外組織，將其移除后，約20%的胚胎干細胞也能發(fā)育出胎盤和卵黃囊等細胞，并且這種全能型能維持一個月之久。

他們還意外發(fā)現(xiàn)，miR-34a與一類特殊的逆轉錄因子存在關聯(lián)。逆轉錄因子被認為是“垃圾DNA”，是從祖輩開始插入基因組內的外來DNA片段。幾十年來，科學家們一直認為這些“垃圾DNA”不會對正常發(fā)育造成影響，但這次的研究發(fā)現(xiàn)，它們與早期胚胎的發(fā)育選擇緊密相關。

總編輯圈點

受精卵在發(fā)育中最早的細胞分化，是讓一部分細胞產生胚胎，另一部分變成胎盤。由于沒有受精卵細胞培養(yǎng)實驗系統(tǒng)，這種調控細胞分化的機理，還未能得到充分解釋。此次得到的新干細胞，為受精卵早期發(fā)育階段細胞分化研究開拓了新路徑。隨著基因編輯技術的進步，細胞發(fā)育的更多秘密或將被揭開。（記者聶翠蓉）