第一篇：哈弗大學提出發育過程決定干細胞分化命運

哈弗大學提出發育過程決定干細胞分化命運

哈佛大學的干細胞研究人員提出了，在發育過程中決定干細胞分化命運的新理論。他們發現，前列腺素E2的濃度能夠決定干細胞是成為肝細胞還是胰腺細胞。前列腺素E2是一種炎癥性因子，在炎癥和疼痛中起重要作用。

這項研究于二月十三日發表在Cell旗下的Developmental Cell雜志上，這一成果將幫助人們更好的生產肝細胞和胰腺細胞，并將其用于科學研究或臨床治療。

哈佛大學干細胞研究所HSCI的Wolfram Goessling博士與Trista North博士合作，對斑馬魚胚胎進行了研究。他們發現，在干細胞分化形成內臟的區域中，前列腺素E2的含量存在一個梯度。肝臟和胰腺來源于共同的內胚層前體細胞。研究顯示，在這些負責肝臟/胰腺形成的干細胞上，存在著特殊的細胞膜受體，這些受體可以檢測周圍的前列腺素E2含量，并在此基礎上指引細胞分化為特定的器官類型。

“感知較多前列腺素的細胞成為肝臟，而感知較少前列腺素的細胞形成胰腺，”Goessling說，他是哈佛醫學院的一名助理教授。“我們這是首次發現，前列腺素可作為引導干細胞分化的因子，發出決定細胞命運的基礎指令。”

隨后研究人員發現，前列腺素E2在哺乳動物中也能起到類似的作用。他們用不同濃度前列腺素E2處理小鼠干細胞，成功誘導它們向肝細胞或胰腺細胞分化。此外，研究還顯示前列腺素E2也能促進肝臟的生長和肝細胞的再生。

Goessling和他的搭檔North早在2005年就對前列腺素E2產生了興趣。當時他們用2500種已知藥物對斑馬魚胚胎進行化學篩選，以尋找能夠令造血干細胞增多的化合物。他們發現前列腺素E2的效果最好，它是首個被發現有此效果的分子。最近，前列腺素E2作為臍帶血移植藥物，已經成功完成了1b期臨床試驗

“在不同器官中，前列腺素可能是細胞生長的主要調控因子，”Goessling說。“我們知道它可以用于臍帶血移植，也能夠在肝臟中起作用，那么很可能前列腺素還能影響更多的其他器官。” 鑒于前列腺素E2的上述新功能，研究人員希望能夠將其用于誘導多能干細胞iPSC，控制它們向肝細胞或者胰腺細胞分化。iPSC是將對成熟細胞進行重編程形成的，具有與干細胞類似的特性。研究人員指出，這樣的方案將能幫助人們，治療那些需要移植肝細胞或者相關器官受損的患者。

Prostaglandin E2 Regulates Liver versus Pancreas Cell-Fate Decisions and Endodermal Outgrowth The liver and pancreas arise from common endodermal progenitors.How these distinct cell fates are specified is poorly understood.Here we describe prostaglandin E2(PGE2)as a regulator of endodermal fate specification during development.Modulating PGE2 activity has opposing effects on liver versus pancreas specification in zebrafish embryos as well as mouse endodermal progenitors.The PGE2 synthetic enzyme cox2a and receptor ep2a are patterned such that cells closest to PGE2 synthesis acquire a liver fate, whereas more distant cells acquire a pancreas fate.PGE2 interacts with the bmp2b pathway

ww.celservice.cn to regulate fate specification.At later stages of development, PGE2 acting via the ep4a receptor promotes outgrowth of both the liver and pancreas.PGE2 remains important for adult organ growth, as it modulates liver regeneration.This work provides in vivo evidence that PGE2 may act as a morphogen to regulate cell-fate decisions and outgrowth of the embryonic endodermal anlagen.