Cell子刊：调节心肌发育的关键蛋白

心肌可以说是我们身体中最勤奋的肌肉，如果没有它不断的、规律的跳动，我们的器官就会缺少保持生命的营养物质。但是，心脏是如何从胚胎中1层薄薄的细胞，Cell子刊：调节心肌发育的关键蛋白，长成为这1强大而重要的器官？在很大程度上依然是未知的。

最近，西班牙巴塞罗那基因组调控中心（CRG）的研究人员，发现了1个独特的基因开关，恍如引导着干细胞，使它们发育成专门的心脏肌肉。

文献来源：PolycombRegulatesMesodermCellFate-SpecificationinEmbryonicStemCellsthroughActivationandRepressionMechanisms.

这项研究结果发表在最近的《CellStemCell》杂志，可以帮助揭穿先天性心脏病患者心脏缺点的潜伏缘由。它们也可能带来在实验室中控制干细胞的新方法，使其生长为受损心脏患者的细胞修复包。

这项研究是由CRG表观遗传学家和西班牙加泰罗尼亚高等研究院（ICREA）研究教授LucianoDiCroce带领完成的，该研究小组发现了1种称为Mel18的蛋白，负责调理发育细胞中的DNA沉默的1部分细胞机制。

这类蛋白质在中胚层的1组胚胎干细胞中通常是活跃的，胚胎的中胚层可发育成为身体中所有的肌肉和红血细胞。

通过作用于1个被称为PRC1的蛋白质复合物——Polycomb蛋白复合物家族的1个成员，可改变染色体的结构，它能够沉默某些基因。这恍如使发育细胞进入1条途径，分化成专门的心肌细胞。

但是，研究人员发现，Mel18还有另外一个意想不到的功能，可在中胚层中的心肌细胞开始发育时，打开特定的基因。同时，这类两重功能，恍如可引发健康心脏组织的生长。

据DiCroce博士介绍：“Mel18在胚胎干细胞中是高度表达的。在分化进程中，它的表达降落，而其同家族蛋白的表达上调。有趣的是，这是以1种细胞独有的方式产生的，这意味着，该家族的每一个蛋白，仿佛都负责1组细胞类型的分化。例如，Mel18在心肌细胞中居高不下，而它在神经元前体细胞中却不完全表达。虽然我们没有对此深入探讨，但1种多是，Mel18在心肌细胞中的毛病表达，是心脏缺点或病症的缘由。”

该研究小组在实验室培养的干细胞中进行了1系列的实验，连同基因测序技术，Cell子刊：调节心肌发育的关键蛋白，发现Mel18可结合关键基因并调理其转录。他们还发现，Mel18蛋白水平减少的中胚层细胞，也被禁止发育成功能性心肌细胞，，并且很少会跳动。

根据本文第1作者LluísMorey博士介绍，这表明，Mel18缺少可能触及到某些心脏肌肉发育异常的心脏问题。

但是，之前在小鼠进行的研究表明，具有Mel18编码基因突变的动物，表面上发育出正常的心脏，但却在诞生后不久死亡。

DiCroce博士说：“这需要进1步的研究。这多是，Mel18的1些同家族蛋白，可以补偿早期发育进程中的Mel18不足。”

利用Mel18，有望使我们在实验室中，更容易利用引导多能干细胞（或iPS细胞）培养出功能心脏细胞。通过将成人细胞恢复到1个更类似胚胎的状态，可避免胚胎的使用，因此可被视为1种丰富的细胞来源，用于研究或患者临床医治。

该论文第1作者Morey博士，现在是迈阿密大学的助理教授，他说：“在未来，这可能为我们提供了1种有用的方法，将人类iPS细胞转换为心肌细胞。”