Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) – это клетки, которые не дифференцировались в определенные типы клеток и, как говорят, находятся в плюрипотентном состоянии. Клеточный цикл делится на четыре фазы: G1, S, G2 и M. Предыдущие исследования показали, что клеточная дифференцировка ESC начинается только в фазе G1, что связано с G1-специфическими свойствами, которые вносят вклад в спецификацию клонов. Считалось, что отсутствие этих свойств в трех других фазах пассивно препятствует дифференциации.
Это исследование с использованием высокопроизводительного скрининга предоставляет первое свидетельство того, что во время фаз S и G2 ESC более эффективны в отношении сохранения стволовости; то есть они активно сопротивляются дифференциации.
Кроме того, ученые обнаружили, что в случаях повреждения ДНК ЭСК не дифференцируются, чтобы предотвратить образование специализированных (дифференцированных) клеток с нарушенной целостностью генома.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell.
"Многие исследования были посвящены изучению того, что удерживает ESC в недифференцированном состоянии. Следовательно, чтобы восполнить пробел в понимании дифференцировки клеток, наша команда в ГИС решила сосредоточиться на том, что регулирует выход ЭСК из их плюрипотентного состояния », – сказал ведущий автор исследования д-р Кевин Гонсалес, научный сотрудник Стволовые клетки и регенеративная биология в ГИС. «Более того, большинство функциональных экранов осуществляется в ESC мыши.
Единственный функциональный экран ЭСК человека был опубликован в 2010 году нашей лабораторией в ГИС. Это последнее исследование также было выполнено на человеческих ESC, что делает его более клинически значимым, чем исследования с использованием мышиных ESC."
Со-ведущий автор, научный сотрудник д-р Лян Хунцин из GIS «Стволовые клетки и регенеративная биология» добавил: «Наше исследование сместило нынешнюю парадигму с точки зрения регуляции стволовых клеток, ориентированной на фазу G1, на сбалансированную точку зрения, согласно которой разные фазы клеточного цикла выполняют разные роли. управлять судьбой стволовых клеток."
Исполнительный директор GIS профессор Нг Хук Хуэй сказал: «Зная, что фазы S и G2 используют активные пути для предотвращения дифференцировки ESC, мы можем предположить, что, наоборот, отсутствие этих путей способствует изменению фазы G1 к дифференцировке. Это поистине захватывающий и огромный шаг вперед в изучении плюрипотентности клеток для углубления фундаментального понимания стволовых клеток человека."