盡管氧化磷酸化水平較低人類多能干細(xì)胞（hPSC）仍然能夠產(chǎn)生三羧酸循環(huán)代謝產(chǎn)物
α-酮戊二酸（αKG）會(huì)促進(jìn)hPSC的早期分化
琥珀酸積累或**αKG能夠延緩hPSC的分化
αKG/琥珀酸的比例可以改變組蛋白甲基化影響干細(xì)胞分化
近日來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Cell Metabolism上發(fā)表了一項(xiàng)*新研究進(jìn)展，他們發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)中間代謝產(chǎn)物能夠影響人類多能干細(xì)胞的分化過(guò)程，并且這種影響依賴于干細(xì)胞的多能性狀態(tài)。該研究對(duì)于如何維持干細(xì)胞自我更新抑制分化提供了重要信息。
眾所周知多能干細(xì)胞能夠自我更新或從原始態(tài)以及更進(jìn)一步的分化狀態(tài)--始發(fā)態(tài)開始進(jìn)行分化，目前可以通過(guò)特定的培養(yǎng)條件獲得始發(fā)態(tài)多能干細(xì)胞。有研究表明增加細(xì)胞內(nèi)α-酮戊二酸（αKG）能夠促進(jìn)原始態(tài)小鼠胚胎干細(xì)胞的自我更新。但是αKG或αKG /琥珀酸的水平對(duì)始發(fā)態(tài)人類多能干細(xì)胞以及小鼠外胚層干細(xì)胞分化的影響仍然不清楚。
在這項(xiàng)研究中研究人員對(duì)始發(fā)態(tài)人類多能干細(xì)胞以及小鼠外胚層干細(xì)胞進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)αKG增加或αKG /琥珀酸的比例增加都會(huì)加速始發(fā)態(tài)多能干細(xì)胞的分化，而琥珀酸水平增加則會(huì)導(dǎo)致相反的結(jié)果。
有研究證明αKG能夠抑制線粒體ATP合酶，還可以調(diào)節(jié)起表觀遺傳修飾作用的雙加氧酶。研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體解偶聯(lián)不會(huì)阻礙αKG對(duì)始發(fā)態(tài)人類多能干細(xì)胞分化的促進(jìn)作用，并且αKG能夠誘導(dǎo)始發(fā)態(tài)多能干細(xì)胞發(fā)生組蛋白和DNA的去甲基化，而琥珀酸則會(huì)干擾這一過(guò)程。
綜上所述這項(xiàng)研究表明αKG對(duì)干細(xì)胞自我更新和分化過(guò)程的影響取決于干細(xì)胞的多能性狀態(tài)。該研究為多能干細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究以及臨床應(yīng)用提供了重要信息。
