《自然》：REST蛋白能保持胚胎干细胞的自我更新和多功能性

研究人员最近将REST与再生医学、儿科脑肿瘤相联系起来：REST蛋白能阻断microRNA（miR-21）的表达，MiR-21会抑制胚胎干细胞的自我更新，与关键的自我更新调节因子Oct4，Nanog，Sox2和c-Myc的表达丧失有关。REST通过抑制miR-21而取消了上述作用。这说明，REST和miR-21在保持胚胎干细胞的自我更新状态或分化状态中起作用。

　　生物通报道：德克萨斯大学的科学家在《自然》杂志上报道说，REST蛋白能阻断microRNA的表达，而该microRNA能阻止胚胎干细胞自身再生，以及诱导它们分化成特定类型的细胞。 

研究人员证实，RE1-沉默转录因子（RE1-silencing transcription factor， REST）在胚胎干细胞中有双重作用。通信作者Sadhan Majumder说，它维持胚胎干细胞的自我更新，或者说是具有能力产生许许多多自身类型的细胞；以及维持多能性，即细胞可以变成体内任何一种类型的细胞。

发表在3月23日《自然》在线版上的论文，来自该研究小组对REST蛋白在成神经管细胞瘤（medulloblastoma）中作用的研究。成神经管细胞瘤是一种特殊的恶性儿科脑肿瘤。

胚胎干细胞基本上就像是一块白板。它们有独特的能力，可以从相同的、未分化的细胞发育分化成有特别功能的特定类型细胞。在实验室中，科学家能够将胚胎干细胞诱导发育成心肌细胞和胰脏的胰岛素生成细胞。人们希望，胚胎干细胞可以用于恢复或取代人体中衰竭的细胞，治疗众多疾病。

Majumder说，胚胎干细胞在医学中有极高的发展潜力。关键的一点是了解它的机制，以便用来产生许多自我更新的胚胎干细胞，并能够让它们分化成不同的细胞类型。REST可能在维持这些细胞的稳定供应和保持它们的分化能力方面起到关键作用。

该研究中，研究人员用小鼠胚胎干细胞研究发现，REST抑制了microRNA-21（或者称miR-21）。MicroRNAs是小片段的RNA分子，能够通过与基因的mRNA结合而控制基因的表达。研究人员发现，MiR-21会抑制胚胎干细胞的自我更新，与关键的自我更新调节因子Oct4，Nanog，Sox2和c-Myc的表达丧失有关。REST通过抑制miR-21而取消了上述作用。

在一系列使用培养的胚胎干细胞进行的实验中，研究人员发现，REST和miR-21在保持自我更新状态或分化状态中起作用。他们发现，在自我更新状态时，REST的表达明显更高。减少REST会减弱干细胞自我更新和开始分化的能力，即使在 细胞处于自我更新诱导条件下也是如此。将REST加入到正在分化的细胞中，能够让这些细胞保持在自我更新状态。

这些实验也揭示，REST能够结合一系列microRNA的基因染色质，这些microRNA能够结合到自我更新的基因。REST调节11个microRNA的转录。

之前的试验研究表明，在干细胞的再生和多能性中，导致REST有益的质量是成神经管细胞瘤发展的原因之一。人们认为MB是由于小脑外微层的未分化神经干细胞发展而来。

在较早前的一项研究中，Majumder的小组发现，大约一半的这些肿瘤中过量表达REST，而它在绝大部分神经细胞中并不表达的。

研究人员提出假设，通过维持神经干细胞的干细胞性质，REST防止分化成正常和特异类型的细胞。科学家正在探测microRNA能否在成神经管细胞瘤中起作用。

理解REST的功能在成神经管细胞瘤和胚胎干细胞中都有应用。正如阻断REST的功能对成神经管细胞瘤有治疗潜力一样，阻断REST的功能以让胚胎干细胞分化，是再生医学的关键步骤。（生物通，揭鹰）