生物谷Bioon.com 讯 蛋白质之间的相互作用加强细胞间的相互联系，维持干细胞的多能性。对于胚胎干细胞而言，与其周围细胞保持接触联系是至关重要的。中国学者李栋等人发现了有助于细胞接触生长并能保证他们维持其多能性的一个调控网络。该项研究成果发布于10月25日的《细胞生物学杂志》（The Journal of Cell Biology）上。第一作者李栋早年毕业于中科院健康科学研究所，本文系The Journal of Cell Biology这一期封面文章，并进行重点推荐和报道。
（图片来源：rupress.org）
以往研究发现，只要有适宜的培养条件，人类胚胎干细胞就可以无限的分裂增殖而不发生分化。研究人员已经发现了一些维持这类细胞需要的条件，比如一些细胞因子：bFGF、TGF-β等。这些因子能够稳定转录因子，其中SOX2、OCT4和NANOG一起可以抑制胚胎干细胞分化。胚胎干细胞也需要同伴，他们互相拥挤在一起形成紧密的克隆，细胞之间相互密切联系。这种克隆形态是独特的。研究者利用这一特性用来作为来鉴定从分化的细胞重新诱导成为干细胞的指标之一，而单个的细胞往往容易死亡。李栋等人着手研究细胞之间的这种紧密联系怎样使胚胎干细胞维持其多能性。
首先，这个课题组用一些化合物(蛋白激酶或者信号分子的抑制剂)对胚胎干细胞进行处理，筛选出对胚胎干细胞多能性有影响的化合物。 他们发现Blebbistatin 能够刺激胚胎干细胞分离，其克隆形态变得扁平，而且扩散成为单个细胞状态。Blebbistatin还能够降低维持干细胞多能性的转录因子的活性，促进干细胞早期分化标志物 Lamin A/C 的增加。
Blebbistatin抑制肌球蛋白(NMMII)的活性，后者有助于调控细胞的形态以及移动。在他们的研究中，发现只有NMMIIA影响细胞的多能性。他们进一步研究证实NMMIIA和另一个促进细胞相互粘附的膜蛋白Eadherin一起聚积于细胞与细胞的连接部位。
这两个分子的位置暗示他们之间有紧密的关系。NMMIIA有助于Ecadherin稳定在其所处的位置。当课题组人员利用RNAi技术降低NMMIIA的表达后，Ecadherin会离开其所处的细胞与细胞间连接部位而进入细胞质。长期抑制NMMIIA会降低E-cadherin的表达。
在表面附有E-cadherin的培养基上，Blebbistatin能够降低细胞粘附达20%以上，这表明NMMIIA使细胞粘附力更强。利用RNAi技术抑制Ecadherin后，会破坏抑制细胞分化的信号通路，降低SOX2，OCT4和NANOG 的表达，一些分化标志蛋白也会相应增加。
NMMIIA和Ecadherin是联系很紧密，但是，李栋等人发现还有其它因子参与其中。抑制NMMIIA降低Ecadherin的水平是通过降低Ecadherin的连接蛋白P120catenin的表达来实现的。研究人员发现Ecadherin和P120处于一个相互促进的循环中，他们可以互相增强其表达水平。他们认为在信号网络中的这种循环反馈能够确保有足够的Ecadherin 聚积在细胞与细胞的连接处。
“这项研究开始揭示一些使细胞形成紧密粘附件的分子机制。”资深作者王霏说。他说，此外，生物化学和力学信号相结合决定了干细胞的粘附性和克隆的紧密程度决定了细胞的分化状态。另外，研究者还需要回答一个问题，那就是干细胞之间的联系是怎样影响包括SOX2、OCT4、NANOG在内的多能性调控网络。
这些研究发现为干细胞研究者提供一些线索，怎样调整培养干细胞的方法，一些能够激活NMMIIA-E-caherin调节通路的小分子可能有助于维持干细胞的增殖而不分化。（生物谷Bioon.com）
注：本文翻译自JCB评论员Mitch Lesile的英文评论 Helping stem cells make a connection
英文原文链接：http://jcb.rupress.org/content/early/2010/10/20/jcb.1913if
