《Cell》子刊颠覆认知！体外干细胞模型“不靠谱”？

相关研究发表在《Cell Report》上面，题目名为：Transcriptional Profiling of Quiescent Muscle Stem Cells In Vivo。这篇文章为我们揭示了一个以往研究中我们忽视的一个研究点：体内和离体的干细胞可能存在着极大的差异。

新的标记技术助力研究

这篇文章介绍了实验人员利用一种新的技术来标记体内新生成的转录RNA的方法。

新技术能够在体内标记新生成的RNA转录，利用这个技术，研究人员发现了荧光活化细胞分类（FACS）技术所不能发现的细微差别。新技术和老技术对于转录过程的研究是有差别的。

新技术包括对细胞进行相应的设计来使其表达弓形虫尿嘧啶磷酸核糖基转移酶(UPRT)，通过这样的修改，可以使4-硫尿嘧啶(4TU) 转化为4-硫尿核苷单磷酸盐，然后掺入到RNA中被转录。

颠覆概念——干细胞静止期并不“静止”

目前的实验中，研究人员实现了MuSCs中表达UPRT，并通过这种方式标记体外的RNA。

Thomas Rando教授领导的团队目前聚焦于老鼠的肌干细胞（MuSCs）的研究。他们在体内使MuSCs进入静止期，然后将其移至体外，再进行唤醒。

以前，我们以为MuSCs的静止期就是整个细胞进入静止状态，但我们研究发现，事实并不是这样的，我们不但对在体静止期的MuSCs存在如此多的转录感到疑惑，而且更令我们惊讶得是，静止期的转录也不导致蛋白质的生成。”

“这可能是细胞通过一种方式来保持状态，做好了经历外界环境巨变的准备，它通过阻断RNA、蛋白质的降解或通过迅速启动翻译的RNA转录物来对外界变化做出迅速改变。”

 “现在，我们利用MuSC特异性RNA标记技术完成了MuSCs转录组的分析。并且我们发现，在分离过程中标记转录物揭示了基因特定亚群存在非常活跃的转录。”

相同的RNA生成，不同的目的

研究人员还发现，离体细胞会产生大量的RNA分子，这些RNA分子会参与细胞的增殖和细胞应激反应。相反，干细胞在体内制造更多RNA用来维持细胞的静止状态，直到新肌肉纤维的出现。

研究人员对分离的肌干细胞进行完整的生理过程研究，结果发现一些重要的RNA分子存在退化的情况，这个发现弥补了他们先前研究的不足。进一步研究发现，这些细胞并不是静止或是休眠状态，而是一个主动的调节和控制状态——控制细胞进入稳定状态，但一旦被唤醒，以便开始快速的对组织进行修复。

文章作者继续道：“当加入转录抑制剂α-鹅膏蕈碱后，离体转录仍然会大量进行，在体转录却会停止。我们的标记实验对于稳定的转录分析是不能取得MuSCs在体内的转录动力学信息的”。

参考资料：

Transcriptional Profiling of Quiescent Muscle Stem Cells In Vivo. Cindy T.J. van Velthoven, Antoine de Morree, Ingrid M. Egner, Jamie O. Brett, Thomas A. Rando5,'Correspondence information about the author Thomas A. Rando

（转化医学网360zhyx.com）