控制人類誘導多能干細胞多能性和決定早期細胞命運的信號通路

胚胎源性人類多能干細胞和重編程的(reprogrammed)體細胞來源的人類多能干細胞的共同特征包括無限增殖和持久、廣泛地向各種類型細胞分化的潛能。但是在維持細胞多能性和調(diào)控細胞分化方面，這兩種來源的細胞是否依賴相似的機制仍然存在爭議，而在這些機制中出現(xiàn)任何一點差異都將會導致經(jīng)重編程的成纖維細胞產(chǎn)生的多能誘導干細胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)的多能性發(fā)生異常改變。在此情況下，目前用于促使人類胚胎干細胞(embryonic stem cells，ESCs)擴增和分化的方法可能并不能直接適用于人類iPSCs的擴增和分化。歐洲科學家發(fā)現(xiàn)，人類iPSCs依賴activin/nodal/TGFβ信號通路，控制同源蛋白轉(zhuǎn)錄因子Nanog表達，從而維持其多能性(人類ESCs也同樣依賴該信號通路)。由此可見，人類iPSCs維持自身多能性的機制與人類ESCs的機制相似。同時，他們還證實，在人類ESCs特異地分化為胚外組織、神經(jīng)外胚層及中胚層的過程中，充足的生長因子是其必要條件，而這些生長因子同樣可以促使人類iPSCs分化為以上各組織。以上實驗為了避免可能出現(xiàn)的干擾發(fā)育機制分析的因素，是在純粹的化學合成的培養(yǎng)基中進行的，而且實驗獲得的某些組織與今后臨床應用需要的并不完全相同。綜上所述，人類iPSCs維持自身多能性和調(diào)控自身分化所依賴的機制與人類ESCs的機制相似，也可以說這些不同類型的多能細胞在功能方面是等同的。