Cell子刊：胚胎干细胞颠覆性发现

　　

生物通报道：来自加拿大麦克马斯特大学（McMaster University）干细胞和癌症研究所等处的研究人员发现每一种胚胎干细胞表面都有不同的蛋白质标记，这种标记能够识别它註定成为某种组织类型或其他类型。这也就是说，胚胎干细胞并不是如我们之前所认为那样，能生成任何组织器官，而是已经预先编排好去制造某种特别的组织。这一发现将会给这一研究领域带来意义重大的改变。这一研究成果公布在Cell Stem Cell杂志上。

文章的通讯作者是麦克马斯特大学干细胞和癌症研究所主任Mickie Bhatia，这位著名的干细胞研究人员曾开发出一种新的造血方法，可将人体皮肤直接转变为血液，这一医学发现可能为癌症治疗和病人手术过程中的输血带来新的血源。

胚胎干细胞被认为是由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞，具有发育全能性，理论上可以诱导分化为机体中200多种细胞。

但是最新的这项研究却发现胚胎干细胞不像之前人们所推测的，能发育成多种细胞，而是已经预先编排好去制造某种特别的组织，如血液或神经元。这将给这一领域的研究带来重要的影响，因为科学家也许不能试图创造替代组织和移植器官的研究了。

据报道，目前研究人员已有能力将成人的皮肤细胞转变成类似胚胎细胞的形式，从病人自身组织创造替代器官也随之成为移植研究的主要核心内容。这些尝试主要集中在，取出重新编排的细胞，或称为诱导多功能干细胞，并用生长因子和其他蛋白质诱骗其成长为所需的组织。这些替换组织不会带来常常伴随捐献组织出现的排斥风险，因为它们来自病人自己的细胞。

但是这种生长组织的研究工作可能在很大程度上都是徒劳，因为他们使用的干细胞已经注定转化成某种不同的东西。比如说，生长神经元的配方，可能只会杀死很大比例的在其中使用的干细胞，而且这些干细胞决不会长成希望的组织类型。某些胚胎干细胞已经倾向于长成某种组织类型，而非其他类型，因此研究人员多年来研究的将细胞变成神经元和血液的生长因子和配方，可能都是白费功夫。

不过从另外一个角度来看，这项研究也有利于获得需要的组织，因为每一种胚胎干细胞表面都有不同的蛋白质标记，这些独特的标记将令科学家提取特别用于创造需要组织的干细胞，更轻而易举地制造出需要的组织。这将能大大提高制造替换组织的研究工作效率。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Cell Fate Potential of Human Pluripotent Stem Cells Is Encoded by Histone Modifications

Highlights
Human ESCs coexpress lineage-specific markers
Human ESC subsets possess distinct clonogenic and differentiation capacities
Bivalent marks of hESC cultures resolve into monovalent marks in hESC subsets
Unique hESC subsets are epigenetically primed for differentiation versus self-renewal

Summary
Human embryonic stem cells (hESCs) expressing pluripotency markers are assumed to possess equipotent developmental potential. However, disparate responses to differentiation stimuli functionally illustrate that hESCs generate a spectrum of differentiated cell types, suggestive of lineage bias. Here, we reveal specific cell surface markers that allow subfractionation of hESCs expressing hallmark markers of pluripotency. By direct de novo isolation of these subsets, we demonstrate that propensities for lineage differentiation are balanced with reduced clonogenic self-renewal. Histone modification marks of gene loci associated with pluripotency versus lineage specificity predicted cell fate potential of these subfractions, thereby supporting the absence of uniform bivalency as a molecular paradigm to describe cell fate determination of pluripotent cells. Our study reveals that cell fate potential is encoded within cells comprising hESC cultures, highlighting them as a means to understand the mechanisms of lineage specification of pluripotent cells.