Tcf3蛋白可抑制干细胞分化

生物通报道：最近，洛克菲勒大学研究员Elaine Fuchs发现，皮肤中一种叫做Tcf3的蛋白是此分子机制关键成分，既维持干细胞的未分化状态，又在关键时刻刺激干细胞分化。

　　

生物通报道：对于干细胞来说，时间是关键。为了维持分化的全能性，需要一种分子机制，将细胞维持在自我更新的状态直到这些干细胞被邻近组织需要。最近，洛克菲勒大学研究员Elaine Fuchs发现，皮肤中一种叫做Tcf3的蛋白是此分子机制关键成分，既维持干细胞的未分化状态，又在关键时刻刺激干细胞分化。

成年人皮肤中的毛囊隆突部（hair follicle bulge）是干细胞来源之一，毛囊隆突干细胞能够帮助毛发新生、修复受损表皮，在进行新一轮毛囊周期（hair follicle cycle）或者修复损伤之前，一直处于静止状态。隆突周围环绕着不同的细胞。今年Cell杂志一篇文章指出Tcf3是干细胞分化总调节者之一，首先表达于胚胎表皮中未确定分化方向的细胞（uncommitted cells），然后在命运的安排下，特异表达于预计发育为成熟毛囊隆突的毛囊区域。

“我们早已知道Tcf3表达于隆突中，” Fuchs说，但是我们没有预料到Tcf3在胚胎祖细胞中也存在，并且抑制这些细胞向表皮、毛囊和皮脂腺方向分化。

Tcf3是DNA结合蛋白Tcf/Lef家族成员，被视为β-连锁蛋白(β- catenin蛋白)的搭档。在皮肤干细胞中，分子信号抑制β- catenin。细胞接收Wnt蛋白信号后，避免了β-catenin降解，使其能够稳定地进入细胞核，与转录因子复合物TCF/LEF结合，开启干细胞分化相关基因。Fuchs及其同事想知道的是，在没有Wnt信号的条件下，Tcf3在干细胞中是否也能发挥功能。

 “我希望获得一种可以控制Tcf3的表达系统，以监控在Wnt信号缺失情况下Tcf3的效果，”文章第一作者、Fuchs实验室博士后Hoang Nguyen说，“我研制了一种小鼠模型，可以随时重新激活Tcf3。当出生后增生扩散的皮肤细胞表达Tcf3表达时，向上皮、皮脂腺和毛囊的分化被抑制了。”

Nguyen利用基因芯片将隆突干细胞、胚胎上皮和Tcf3被重新激活的细胞，三种细胞的基因图谱（gene profiles）进行对比。Tcf3在小鼠细胞中重新启动后，许多基因的活性受到影响，具有隆突细胞和未分化的胚胎表皮细胞的基因表达特征。

“我们先前的研究证实Wnt信号途径在干细胞的激活和维持中扮演重要角色。Hoang的发现揭示了Tcf3在Wnt信号缺失的情况下对于干细胞也有重要作用，” Fuchs说：“我们在皮肤干细胞研究中的发现为胚胎干细胞等其它类型的干细胞研究提供了参考。”（生物通记者 小粥）

Cell 127: 171-183 (October 2006)