根据威尔康奈尔医学科学家发表的一项新研究，干细胞在细胞分裂后通过对其基因使用一系列蛋白质“书签”来保持其身份。结果可以进一步了解某些疾病如癌症如何发展并且可能对预防疾病具有广泛的临床意义。

多能干细胞(PSC)是能够转化为体内任何类型细胞的细胞。每种干细胞变成什么类型​​的细胞 - 称为细胞特性 - 由受各种蛋白质调节的严格控制的系统决定。当这些细胞通过有丝分裂分裂时，产生的每个所谓的子细胞应该与其起源细胞的类型相同。但是在有丝分裂期间，控制系统被短暂中断，形成一个窗口，在这个窗口中，细胞可以“忘记”其身份并转化为不同类型的细胞。

“如果一个细胞不记得它应该是什么，它可以变成其他东西，甚至是恶性细胞，”医学分子生物学助理教授，Sandra和Edward Meyer癌症成员艾菲·阿波斯托鲁博士说。威尔康奈尔医学中心。“了解如何控制这一过程对于了解出现多少疾病至关重要。”

在Cell Reports上发表的一篇论文中，Apostolou博士和她的团队发现，通过对细胞基因的一系列蛋白质修饰(称为“书签”)，细胞特性在多能干细胞中得以保留。这些书签在有丝分裂期间不会改变。“因此，当细胞恢复其功能，如转录，有丝分裂后，这个书签作为检查点，以确保这一过程正确发生，”Apostolou博士说。通过这种方式，PSC确保子细胞与其母细胞相同。

研究人员发现了一些蛋白质可能是书签的候选者，然后在有丝分裂的关键窗口中从细胞中去除了这些蛋白质。“如果确实这个时间窗口以及这些蛋白质的存在在有丝分裂期间是至关重要的，那么细胞身份将受到挑战，”Apostolou博士说。

他们发现，当这些有丝分裂书签在PSC中降解时，细胞无法保持其身份：它们在生成后不能可靠地分成相同类型的细胞生成。“这告诉我们，这些书签是保持干细胞正常工作的重要机制，”Apostolou博士说。

她说，由于多能干细胞对许多疾病的预防和治疗有很大希望，因此这一发现至关重要。了解细胞身份是理解疾病的基础，因为许多人，包括癌症和一些神经疾病，都是细胞身份丧失的结果。

她说：“有丝分裂可能是细胞身份的危机，也可能是出现新身份的机会”。“如果我们更多地了解细胞在这个过程中如何保持其身份，我们将更好地了解肿瘤的形成，我们甚至可以将干细胞推向与特定疾病具有治疗相关性的身份。”