上海交大Cell Res揭示干细胞表面新标记物

　　

生物通报道  近日来自上海交通大学和中国科学院动物研究所的研究人员在新研究中鉴别出了一个小鼠多能干细胞特征性的新型表面标记物Claudin 6，相关论文“Claudin 6: a novel surface marker for characterizing mouse pluripotent stem cells”发布在5月8日的《细胞研究》(Cell research)杂志上。

领导这一研究的是国家重大科学研究计划项目首席科学家、上海交通大学医学遗传研究所的曾凡一教授。主要致力于基因诊断、干细胞、胚胎发育的基因表达和调控等领域的研究。在Nature、PNAS等权威杂志上发表学术论文40多篇。曾在国际上首次获得人造血干细胞的人/山羊嵌合体，并因证明iPS细胞具有和胚胎干细胞相似的多能性，在Nature杂志发表论文，被美国《时代》周刊评选为2009年世界十大医学突破之一。

干细胞表面蛋白一直以来被用作分离和纯化未分化多能干细胞(PSCs)的标记物，并在调控这些干细胞的多能性和分化中发挥重要的作用。然而迄今为止，在未分化多能干细胞中只有极少的特异性高度敏感的标记物被鉴别出来。这严重局限了它们应用于分析和获取功能上重要的未分化多能干细胞。因此，扩展干细胞标记物的目录，详细研究调控多能性和分化的分子机制对于干细胞研究具有非常重要的意义。

为了鉴别新的干细胞标记物，曾一凡研究组将小鼠胚胎干细胞（mESCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）与小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)、骨髓间充质干细胞、拟胚体（Embryoid Bodies，EBs）、成骨细胞、神经元、骨髓单核细胞以及其他分化细胞的表达图谱进行了比较，由此鉴别出了一个特别有趣的分子Claudin 6 (Cldn6)。相对于非干细胞，Cldn6始终以高水平表达于干细胞中。Cldn6是紧密连接蛋白家族成员，曾被报道在小鼠胚上皮形成和内胚层组织发育过程中发挥重要作用。Cldn6表达水平与上皮细胞去分化和恶性增殖相关。然而对于Cldn6在小鼠PSCs中的特点和作用却还知之甚少。

为了确定Cldn6是否只在干细胞中特异性表达，研究人员在RNA和蛋白质水平上检测了干细胞和体细胞之间Cldn6的表达水平差异。研究结果表明Cldn6只在干细胞中高表达，而小鼠成体组织则显示非常有限的表达水平。

为了进一步确定Cldn6表达是否表明了干细胞的未分化状态，研究人员接下来分析了整个干细胞分化过程中Cldn6的表达。随着干细胞分化，Cldn6阳性细胞数量显著减少，Cldn6表达量显著降低。研究结果进一步支持Cldn6下调伴随多能性的丧失，表明了干细胞早期分化状态。

随后，研究人员又通过体内外实验进一步检测并证实了Cldn6是一种有潜力的选择性标记可用于分离和纯化干细胞。

新研究证实了Cldn6特异性表达于未分化干细胞中，可作为一种特异选择性标记用于鉴别小鼠未分化多能干细胞。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Claudin 6: a novel surface marker for characterizing mouse pluripotent stem cells

Stem cell surface proteins have been used as markers for isolating and purifying undifferentiated pluripotent stem cells (PSCs), and play important roles in regulating their pluripotency and differentiation. To date, very few specific, highly sensitive markers in PSCs have been identified1,2,3. This severely limits their utility in the analysis and recovery of functionally important PSCs. Therefore, it is necessary to expand the repertoire of stem cell markers and to dissect out the molecular mechanisms that regulate pluripotency and differentiation.

作者简介：

曾凡一

毕业于美国宾夕法尼亚大学，获医学/理学双博士学位，现任上海交通大学医学遗传研究所副所长，研究员，国家重大科学研究计划项目首席科学家。主要从事发育生物学和医学遗传学研究，以哺乳动物生殖与发育中重编程的细胞和分子机制为核心，研究不同发育阶段基因表达和调控的分子机理。建立了体内研究干细胞生物学特征的哺乳动物模型和同体克隆技术。在Nature、PNAS等权威杂志上发表学术论文40多篇。获中国青年科技奖、教育部自然科学一等奖，以及2006年中国基础研究十大新闻。近期和中科院动物所合作利用iPS细胞获得了具有繁殖能力的小鼠，首次证明了iPS细胞具有和胚胎干细胞相似的多能性。 该项成果在国际权威杂志《自然》上发表后引起国内外强烈的反响，被美国《时代》周刊评为2009年世界十大医学突破之一。2010年1月获第六届“中国青年女科学家奖”。2011年1月12日，2010年度时尚COSMO女性盛典在柏悦酒店举行，获得年度时尚女性大奖。