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中胚胎控制干細胞多能性的基因
閱讀：272 發(fā)布時間：2014-7-23根據(jù)Labosky，F(xiàn)oxd3是哺乳動物干細胞的一個關(guān)鍵調(diào)控基因，在人類基因組中也存在對應(yīng)的版本。Foxd3基因表達是人類胚胎干細胞的一個診斷特征，這表明這個基因在小鼠和人類細胞中可能是以相似的方式執(zhí)行功能的。
“如果我們打算利用干細胞作為臨床治療的手段，那么識別出控制干細胞分化過程的關(guān)鍵調(diào)控基因如Foxd3等是至為重要的。”Labosky認為。“一旦我們了解這這些基因是如何執(zhí)行功能的，我們距離塑造干細胞為滿足我們需要的形式就為時不遠了。”Foxd3缺失的胚胎不會存活很長時間。雖然存在部分卵黃囊（胚外膜的一種,供應(yīng)早期胚胎發(fā)育時需要的養(yǎng)分）的形式，然而含有所有組成發(fā)育胚胎的機體的細胞的內(nèi)部細胞團無法擴大到足以產(chǎn)生胚胎和一些支持組織的程度。
沒有Foxd3，小鼠胚胎就無法維持足夠的干細胞幸免于發(fā)育過程中的一個關(guān)鍵點。 “我們的發(fā)現(xiàn)暗示，F(xiàn)oxd3 是少數(shù)幾個作為發(fā)育胚胎的‘總開關(guān)’的基因之一。”Labosky說。“這些基因通過打開或關(guān)閉其它基因作為對胚胎中信號的應(yīng)答從而決定了干細胞的命運。” Foxd3可以加入到早先識別出的胚胎發(fā)生的早期階段大家族中，這個家族已包括Oct4、Fgf4和Sox2等成員。這表明Foxd3的功能區(qū)或是在Oct4、Fgf4 和Sox2基因的下游，或是沿一條與它們平行的通路。 研究人員查明，通過補充進非突變的胚胎干細胞到Foxd3突變的胚胎中，可以恢復胚胎的正常發(fā)育，這說明Foxd3是在內(nèi)部細胞團以及衍生細胞中活動的。
“干細胞是一類*的組織類型，具有巨大的疾病治療潛力，但如果我們打算利用干細胞，我們就應(yīng)該了解它們分化能力背后的基礎(chǔ)。”賓夕法尼亞大學細胞與發(fā)育生物學系的助教Patricia Labosky博士說道。“在干細胞的所有調(diào)控基因中，似乎是Foxd3基因的表達起著防止干細胞迅速分化也就是發(fā)育成不同組織類型的作用，控制干細胞的分化才能使胚胎維持有足夠的干細胞保證繼續(xù)的正常發(fā)育。”
為研究Foxd3基因的功能，Labosky 和她的同事培養(yǎng)出Foxd3基因突變失活的小鼠品系，然后對這些小鼠進行基因分析以確定Foxd3蛋白的作用。在試圖了解干細胞的本質(zhì)特征的過程中，賓夕法尼亞大學醫(yī)學院的研究人員識別出一個對于維持干細胞自我更新的能力至為關(guān)鍵的調(diào)控基因。