分化细胞可重新恢复为干细胞

　　细胞分化（celldifferentiation）是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达，通过不同基因表达的开启或关闭，最终产生标志性蛋白质。一般情况下，细胞分化过程是不可逆的。然而，在某些条件下，分化了的细胞也不稳定，其基因表达模式也可以发生可逆性变化，又回到其未分化状态，这一过程称为去分化。 　　细胞分化的特点包括：①细胞分化的潜能随个体发育进程逐渐“缩窄”，在胚胎发育过程中，细胞逐渐由“全能”到“多能”，最后向“单能”的趋向，是细胞分化的一般规律；②细胞分化具有时空性，在个体发育过程中，多细胞生物细胞既有时间上的分化，也有空间上的分化；③细胞分化与细胞的分裂状态和速度相适应，分化必须建立在分裂的基础上，即分化必然伴随着分裂，但分裂的细胞不一定就分化。分化程度越高，分裂能力也就越差；④细胞分化具有高度的稳定性，正常生理条件下，已经分化为某种特异的、稳定类型的细胞一般不可能逆转到未分化状态或者成为其他类型的分化细胞；⑤细胞分化具有可塑性，已分化的细胞在特殊条件下重新进入未分化状态或转分化为另一种类型细胞的现象。

　　近年研究发现，一些“诱导”因子能够将小鼠和人的体细胞（如皮肤成纤维细胞）直接重编程（reprogramming）而去分化为具有多向分化潜能的诱导多能干细胞（inducedpluripotentstemcells，iPS细胞），其中小鼠的iPS细胞已被证明具有发育全能性。

　　细胞分化受多种因素影响。胚胎时期，胚胎细胞间相互作用影响其分化的方向，胚胎细胞存在诱导、竞争和抑制的关系。不相邻的远距离的细胞主要通过激素作为相互作用的分化调节因子。细胞分化的方向可因为环境因素的影响而改变。

　　研究发现，被称为“兼性”的一种干细胞和其它细胞共同组成器官和组织的一部分。显然这没有将这些细胞和其它细胞区分开来。然而，它们有一个非常特殊的特性，即它保存着一种再次成为干细胞的能力。这种现象偶尔发生在肝脏组织中，这种存在器官的组织细胞刺激组织生长，从而可以使移植器官再生。了解这些可使细胞保持再生能力的基础机制是再生医学的一个关键问题。

　　研究报告揭示了一种机制，该机制可以解释这种再生能力。该研究用黑腹果蝇幼虫气管细胞进行实验，相关研究表明这些细胞的关键特性是它们还没有进入核内周期，在修改后的细胞周期过程中，在没有分裂的情况下细胞会进行好几次基因复制。

　　专家最后表示：核内周期在生物体的功能并不完全被了解，理论之一是核内复制有助于扩大细胞和带来高蛋白产量。这几乎是所有果蝇幼虫细胞的情况。

　　科学家们观察到细胞进入核内周期就会失去恢复为干细胞的能力。核内周期与细胞中基因表达是不可逆的改变，抑制核内周期会给予细胞恢复为干细胞的能力。

　　细胞进入核内周期与Fzr基因的表达相关。研究人员已经发现，抑制该基因防止细胞进入核内周期，进而导致细胞转化为一个保持恢复为干细胞能力的成熟前体。因此，该基因作为开关会决定细胞是进入有丝分裂(细胞的正常分裂)期还是进入到核内周期，后者引发一个完全不同的遗传程序，该程序会带有一个截然不同的关于细胞重新恢复为干细胞的能力的结果。

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