就算是一個(gè)小小的細(xì)胞也擁有自己的記憶。Basel大學(xué)的研究人員zui近在Cell Reports雜志上發(fā)表文章指出，蛋白質(zhì)對(duì)（protein pairs）是細(xì)胞記憶的基礎(chǔ)。

與人類大腦相似的是，細(xì)胞也擁有某種記憶能夠儲(chǔ)存信息。為此，細(xì)胞需要來(lái)自蛋白質(zhì)的正反饋。Attila Becskei教授領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)在這些反饋回路中形成二聚化配對(duì)，使細(xì)胞能夠儲(chǔ)存相應(yīng)的信息。

細(xì)胞記憶全靠蛋白質(zhì)對(duì)

蛋白質(zhì)對(duì)的這種反饋只在特定條件下起作用。“蛋白質(zhì)必須處于正確的濃度才能二聚化，”Becskei教授說(shuō)。蛋白質(zhì)太少無(wú)法形成二聚化配對(duì)，細(xì)胞也就不能儲(chǔ)存信息。但如果蛋白質(zhì)濃度太高，配對(duì)也無(wú)法進(jìn)行。“這和我們?nèi)祟愑悬c(diǎn)像。在擁擠的大城市找對(duì)象很難，在僻靜的山村找對(duì)象也不容易。我們需要在正確的時(shí)間正確的地點(diǎn)遇到正確的人，”Becskei解釋道。

蛋白質(zhì)對(duì)一旦形成就會(huì)發(fā)出信號(hào)，使細(xì)胞記住相應(yīng)的信息。這種記憶會(huì)讓細(xì)胞對(duì)日后的環(huán)境刺激更加敏感，做出更為迅速的應(yīng)答。

細(xì)胞分化也需要蛋白質(zhì)對(duì)

研究人員指出，細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化也需要蛋白質(zhì)對(duì)反饋的信息。了解這些反饋回路的作用機(jī)制有助于正確抹掉細(xì)胞的記憶，比如讓一個(gè)特化細(xì)胞（比如皮膚細(xì)胞）退回未分化的干細(xì)胞。“對(duì)于細(xì)胞重編程來(lái)說(shuō)細(xì)胞必須先忘記自己曾經(jīng)是一個(gè)皮膚細(xì)胞，”Becskei表示。“我們將用自己開發(fā)的數(shù)學(xué)模型，研究涉及細(xì)胞記憶的其他反饋回路。”

日本科學(xué)家山中伸彌（Shinya Yamanaka）開發(fā)的iPS技術(shù)能將成熟細(xì)胞重編程為多能細(xì)胞，使其回到類似干細(xì)胞的狀態(tài)。這些iPSC可以在體外大量增殖，還能分化為特定的細(xì)胞類型（比如心臟、肝臟或神經(jīng)細(xì)胞），在疾病模擬、藥物篩選和細(xì)胞治療中有著巨大的應(yīng)用前景，被人們視為細(xì)胞療法的新希望。

近年來(lái)，iPS重編程已經(jīng)成為了比較成熟的技術(shù)。不過，這一技術(shù)的具體機(jī)制和臨床應(yīng)用還存在不少爭(zhēng)議。舉例來(lái)說(shuō)，越來(lái)越多的研究者們相信，源自不同組織的多能干細(xì)胞對(duì)自己身世有一種“表觀遺傳學(xué)記憶”，這種記憶會(huì)顯著影響誘導(dǎo)多能細(xì)胞（iPSC）的分化。

2014年12月，McMaster大學(xué)的科學(xué)家們?cè)贜ature Communications雜志上發(fā)表文章指出，來(lái)自成體細(xì)胞的人類干細(xì)胞會(huì)“記得”它們?cè)?jīng)的身份，傾向于再次成為那樣的細(xì)胞。也就是說(shuō)，要幫助乳xian癌患者進(jìn)行組織再生一開始就選乳xian細(xì)胞。

2015年12月，麻省總醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們?cè)贜ature雜志上展示了一些參與這種細(xì)胞記憶的基因。他們的研究指出，這些基因受到抑制時(shí)可有效地消除細(xì)胞的記憶，使得細(xì)胞更容易重編程。

不過，今年1月Stem Cell Reports雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究對(duì)此提出了挑戰(zhàn)。如果iPSC確實(shí)具有所謂的“表觀遺傳學(xué)記憶”，那么與源自于皮膚的iPSC相比，源自于血細(xì)胞的iPSC會(huì)更容易分化為血細(xì)胞。然而這項(xiàng)研究得到了相當(dāng)明確的結(jié)果：當(dāng)細(xì)胞被*重編程時(shí)，它們的來(lái)源并沒有造成什么差異。

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