Nature：干细胞的静息调控

能够长时间内维持在静息状态是哺乳动物成体干细胞的一项关键特征。然而直到现在，科学家们对于维持干细胞静息状态的分子信号通路并不清楚。来自美国斯坦福大学医学院的研究人员利用小鼠成体肌肉干细胞（又称为卫星细胞）作为模型系统，揭示了对维持肌肉干细胞静息状态起关键性作用的miRNA信号通路。

　　

生物通报道  摘要：干细胞能够在较长的时期内维持静息状态是将哺乳动物成体干细胞与分化细胞区分开来的一项关键特征。然而直到现在，科学家们对于维持干细胞静息状态的分子信号通路并不清楚。

在这篇文章中，来自美国斯坦福大学医学院的研究人员利用小鼠成体肌肉干细胞（又称为卫星细胞）作为模型系统，揭示了对维持肌肉干细胞静息状态起关键性作用的miRNA信号通路。研究结果表明功能性miRNA信号通路缺失的卫星细胞会自发脱离静息状态，进入细胞周期。研究人员利用微阵列分析技术鉴别出了在卫星细胞系中与静息状态相关的特异性miRNAs。在这些miRNAs中，研究人员发现一种称为miRNA-489 (miR-489)的miRNA在静息卫星细胞中呈高水平表达，并在卫星细胞激活过程中快速受到负调控。进一步的分析揭示miR-489是维持卫星细胞静息状态的重要调控调控因子。miRNA-489 (miR-489)能够抑制原癌基因Dek。Dek基因编码产物会在卫星细胞发生不对称分裂时，定位到分化的子细胞中，促进成肌祖细胞(Myogenic Progenitor Cell ,MPC)发生短暂的增殖扩增。

新研究结果表明miRNA信号通路，尤其是特异性的miR-489在维持成体干细胞群的静息状态中发挥了活性作用。

研究结果：
1.miRNA信号通路对维持卫星细胞静息状态和活化卫星细胞的生存起关键性的作用。
2.揭示了在静息卫星细胞（QSCs）和活化卫星细胞（ASCs）中的miRNA表达图谱。
3.证实miRNA-489对卫星细胞静息状态起调控作用。
4.证实miR-489通过靶向Dek mRNA对卫星细胞的子细胞命运起调控作用。

作者简介：
Thomas A. Rando

Tom Rando是斯坦福大学神经学及神经病学教授。他还担任着美国加州帕罗奥多市退伍军人健康照护体系病人安全调查中心(Veterans Affairs Palo Alto Health Care System)下属康复研究与研发中心主任级神经病学部主任职务。他是斯坦福医学中心肌肉营养不良相关临床中心的创会理事。Rando博士的主要研究方向是组织特异性干细胞、衰老与疾病，肌营养不良的发病机制及基因治疗研究。在衰老方面，他的研究旨在找到诱导老化组织中干细胞有效修复损伤的生物化学刺激，这一研究工作对于再生医学及干细胞移植研究领域具有深远的意义。2005年，Tom Rando因在干细胞生物学方面的开创新研究获得NIH主任先锋奖（NIH Director’s Pioneer Award）。

延伸阅读：

在本月，Thomas A. Rando在另一个生物学领域顶级学术期刊《细胞》（Cell）上还发表了一篇题为“Aging, Rejuvenation, and Epigenetic Reprogramming: Resetting the Aging Clock”（衰老、返老还童和表观遗传学重编程：重设衰老生物钟”的综述文章。在这篇综述文章中，Tom Rando指出近期来自几个不同体系的研究均表明改变环境和遗传因子不仅可以影响衰老的速率，甚至可以逆转衰老生物钟，使衰老细胞和组织重新恢复年轻。Tom Rando从表观遗传重编程的层面上探讨了年轻、衰老及返老还童的生物学机制。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Maintenance of muscle stem-cell quiescence by microRNA-489

Among the key properties that distinguish adult mammalian stem cells from their more differentiated progeny is the ability of stem cells to remain in a quiescent state for prolonged periods of time1, 2. However, the molecular pathways for the maintenance of stem-cell quiescence remain elusive. Here we use adult mouse muscle stem cells (satellite cells) as a model system and show that the microRNA (miRNA) pathway is essential for the maintenance of the quiescent state. Satellite cells that lack a functional miRNA pathway spontaneously exit quiescence and enter the cell cycle. We identified quiescence-specific miRNAs in the satellite-cell lineage by microarray analysis. Among these, miRNA-489 (miR-489) is highly expressed in quiescent satellite cells and is quickly downregulated during satellite-cell activation. Further analysis revealed that miR-489 functions as a regulator of satellite-cell quiescence, as it post-transcriptionally suppresses the oncogene Dek, the protein product of which localizes to the more differentiated daughter cell during asymmetric division of satellite cells and promotes the transient proliferative expansion of myogenic progenitors. Our results provide evidence of the miRNA pathway in general, and of a specific miRNA, miR-489, in actively maintaining the quiescent state of an adult stem-cell population.