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发现核糖体诱导体细胞多能性

2012年,日本的一个研究小组发现人体皮肤细胞在引入乳酸菌(嗜酸乳杆菌)时会获得多能性(Ohta等,PLOS ONE e51866,2012)。现在,同一组研究人员发现,体细胞转化为多能干细胞的原因是核糖体,一种合成细胞器的蛋白质。

人们一直认为,在脊椎动物中经历细胞分化的皮肤和神经细胞不能转分化为其他细胞类型。然而,由John Gurdon爵士进行的核移植实验以及2012年诺贝尔生理学或医学奖的共同获奖者Shinya Yamanaka教授发现的iPS细胞揭示了重新分化被认为已达到最终的细胞的可能性。 - 分化的阶段。被强制分化成新细胞类型的成熟细胞可称为“重编程细胞”。iPS细胞是多能细胞,其通过在成熟细胞内强制表达四种亚因子而重编程。这些iPS细胞是人工创造的,在我们的身体中不是天然存在的。

来自日本熊本大学的一个研究小组多年来一直在研究人体内的原始初始化功能。2012年,他们将嗜酸乳杆菌引入人体皮肤细胞,诱导分化为神经元和软骨细胞。据说真核生物大约在20亿年前出现,这项研究为其起源,内共生理论提供了一些支持。该理论指出,原核细胞通过细菌感染获得细胞内细胞器,如线粒体。假设细胞经常暴露于各种细菌感染,并且通过将细菌的细胞内物质掺入宿主细胞的细胞质和细胞核中,它们进化成具有不同特性的细胞。

现在,熊本大学的开创性研究已经证实,将核糖体掺入人体皮肤细胞将形成新的细胞团,并且乳酸杆菌来源的细胞初始化物质也是核糖体。核糖体是细胞器,其从RNA衍生的信息合成蛋白质并存在于几乎所有生物的细胞中。它们由两个大小亚基组成,是由50种或更多种蛋白质和至少三种类型的RNA组成的复合物。研究人员还发现,源自酵母和人成纤维细胞的核糖体也具有相同的初始化活性。

已知构成核糖体的单个蛋白质具有多种功能。例如,具有核糖体蛋白(L38)遗传缺陷的小鼠通常具有额外的肋骨。这意味着预期参与细胞初始化的蛋白质存在于构成核糖体的蛋白质中。

“我们的研究还表明,核糖体初始化的细胞可以阻止细胞生长,”熊本大学的研究负责人Kunimasa Ohta副教授说。“我们期望将基于核糖体的初始细胞应用于癌细胞将有可能阻止癌细胞增殖并改变癌症的特征。未来,我们希望开发基于核糖体发现的安全抗癌药物。”

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