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细胞移植对退行性疾病有显著的治疗效果2023-06-19 08:59:40

神经元的死亡以及缺失会导致很多神经退行性疾病的发生,如中脑多巴胺神经元死亡会导致帕金森病,而前脑基底胆碱能神经元的缺失会导致阿尔茨海默症。细胞移植对退行性疾病有显著的治疗效果,而通过多能干细胞的定向分化获得特定类型的神经元将为神经退行性疾病的细胞治疗提供新思路。人类胚胎干细胞是一种可以在体外稳定自我更新,并具有分化为成人机体任何一种细胞潜能的多能干细胞,通过将胚胎干细胞定向分化为神经细胞,对神经疾病治疗具有重要作用。随着高通量测序技术的发展,可以通过人类神经转录组和表观基因组数据揭示人类神经发育过程的精确时空调控机制,有助于进一步理解人类神经发育过程。近年来,由胚胎干细胞向神经细胞分化的调控机制得到了广泛的研究。

其中,表观遗传对神经发育相关关键基因的调控是决定胚胎干细胞向神经细胞分化的重要调控机制。在胚胎干细胞向神经细胞分化过程中,神经发育相关的基因被激活,而胚胎干细胞的全能性基因被沉默,这些基因的表达受表观遗传修饰的调控。例如,在未分化胚胎干细胞中,多能性基因激活,而关键的神经发育有关的基因在表观遗传修饰的调控制下沉默,维持胚胎干细胞的多能性。
 
表观遗传学是遗传表达调控机制重要的组成部分,对生物体的分化、发育,以及疾病治疗都具有重要的调控作用。组蛋白修饰是表观遗传学的主要形式之一,在遗传表达和表型调控中起着重要作用现有的研究结果表明,组蛋白乙酰化与小鼠胚胎干细胞分化为神经干细胞和神经元生物学过程有关。组蛋白乙酰化在小鼠胚胎干细胞中较成年干细胞和已分化的细胞呈现较高的水平,组蛋白H3甲基化位点的不同可导致小鼠胚胎干细胞向不同方向分化,若在STAT3结合位点的H3-K9甲基化,则导致胚胎干细胞丧失分化功能; 若甲基化发生在H3-K4上,则促使神经祖细胞向星形胶质细胞分化;若H3-K9和H3-K4位点均去甲基化,则促使神经祖细胞向神经元分化。因此,组蛋白H3不同位点的甲基化介导细胞向不同的、特定的方向分化。神经系统相关基因参与神经系统的正常功能、适应性调节和神经退行性疾病的发生。
 
出自《组蛋白修饰对胚胎干细胞分化过程的调控机制 》作者苏文霞, 吕晓桂, 张强。