干細胞命運的操控之手

    近年來，細胞治療已運用于臨床，利用干細胞治療神經系統相關疾病已經成為一種趨勢。多能干細胞向特定細胞譜系分化的應用前景，使得其分化機制研究成為生命科學與醫學領域的熱點。

    多能干細胞向神經方向發育分化的正確起始，是包括大腦在內的中樞神經系統正常發育的重要基礎和前提。然而，多能干細胞是如何決定向神經命運分化這一科學問題至今尚未很好解答。

    表觀遺傳是指在生物的減數分裂過程和有絲分裂過程中，細胞內除遺傳信息以外的其他可遺傳物質發生的改變，即基因表達發生了可遺傳的改變。這種改變實質上是基因型未發生改變而表型發生了改變，并且在發育和細胞增殖過程中能穩定遺傳。

    近年來，表觀遺傳對于基因表達調控、疾病發生的相關機制研究有了長足的進展，對于干/祖細胞，尤其是胚胎干細胞自我更新和分化過程中的表觀遺傳調控機制已成為表觀遺傳領域又一個新的研究熱點。

    在這篇文章中研究人員揭示出小鼠胚胎干細胞(mESCs)向神經命運分化過程中組蛋白H3乙酰化水平呈現動態模式，在上胚層細胞階段短暫的組蛋白去乙酰化促進了mESCs向神經分化。他們證實在體外的mESCs中敲除組蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)或是抑制組蛋白去乙酰化均可以制mESCs向神經分化而促進中內胚層分化。進一步的機制研究表明，受到組蛋白去乙酰化抑制的Nodal基因是HDAC1的一個直接靶點。此外，他們發現在7.0天（E7.0）的小鼠胚胎前端上胚層中抑制組蛋白去乙酰化可導致Nodal激活及神經發育受阻。