科学家描述了调控胚胎干细胞的机制

　　由哈维尔·穆尼奥斯(Javier Mu Oz)领导的西班牙国家癌症研究中心蛋白质组核心小组(CNIO)的科学家描述了调控胚胎干细胞的机制，这将有助于干细胞疗法的应用。
　　天真的多能干细胞，是研究的理想选择
　　胚胎干细胞(ESCs)是一种多能细胞，可以生长成所有的体细胞类型，这一特性对研究人员和再生学非常有用。有两种类型的多能性：天真和成熟（naïve and primed）。在胚胎发育过程中，天真的状态出现在典型状态之前。天真的ESCs有可能分化成任何类型的细胞。
　　因此，它们在研究中更为重要。然而，天真的状态是不稳定的，因为天真的ESCs不断地接收到调节向成熟状态的过渡和自我更新的信号。了解调节多能状态的机制很重要，因为它们可能有助于长期维持ESC培养中天真的多能的干细胞。
　　传统上，单纯ESC培养的维持是基于抑制调节细胞分化的两条信号通路-也就是2i培养方法。最近，天真的ESCs一直采用完全不同的方法，即抑制CDK 8/19，CDK 8/19是一种调节多种基因表达的蛋白质，包括有助于维持天真状态的基因。虽然这两种方法用于培养幼稚细胞，但对所涉及的机制知之甚少。
　　哈维尔·穆尼奥斯，研究负责人，西班牙国家癌症研究中心
　　现在，利用蛋白质组学，即编码在基因组中的蛋白质的大规模特征，CNIO科学家已经描述了大量有助于稳定这些有价值的ESC的分子事件。＂这是第一次在这种背景下使用蛋白质组学，＂这篇文章的第一作者、来自CNIO的安娜·马丁内斯·德尔瓦尔(Ana Martínez del Val)说。
　　＂我们从多个层面分析了这些机制。首先，我们进行了磷蛋白组学分析，研究了磷酸化蛋白。磷酸化调节蛋白质功能(通过激活或抑制它们)。其次，我们分析了这些蛋白质的表达。最后，我们确定了代谢物(反应中间体或最终产物)的变化。通过我们的综合方法，我们准确地了解了ESC高度可塑性的原因，＂安娜解释说。这项研究的结果可能对某些类型的癌症的研究有意义。
　　穆尼奥斯说：＂我们知道，CDK 8的抑制通过增强肿瘤抑制因子导致急性髓系白血病细胞增殖减少。CDK 8的活性在某种程度上是神秘的，因为它的功能随着细胞环境的不同而有很大差异。我们已经确定了一些CDK 8的靶点，这可以帮助我们理解这种蛋白在其他生物学环境中所调控的功能。＂
　　超越基因组学与蛋白质组学
　　CNIO团队的这项研究表明，需要在癌症研究策略中更多地关注蛋白质组学。
　　在过去的几十年里，由于在分子生物学中使用的技术取得了巨大的进展。最常用的两种技术是基因组学，DNA序列分析--携带我们所有遗传信息的分子--和转录学，一组RNA转录本的研究，即转化为蛋白质的分子。
　　蛋白质是直接参与生命所必需的化学过程的大分子。蛋白质组学方法是最近被生物学研究人员采用的方法。在过去的15年里，蛋白质组学获得了发展势头，但是基因组学和转录组学的发展已经成为一个重要的循环。
　　基因组学和蛋白质组学研究过程发生在蛋白质产生之前。＂我们使用蛋白质组学来研究一些不能通过研究DNA或RNA来分析的蛋白质的特性，＂Martínez del Val说。
　　＂这一点非常重要，因为蛋白质负责细胞内发生的一系列基本生命功能，＂穆尼奥斯补充道。
　　更多资料：Martinez-Val, A., et al. (2021) Dissection of two routes to naïve pluripotency using different kinase inhibitors. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-22181-5.