近日，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞成熟分化的一條分子機(jī)制，內(nèi)皮細(xì)胞是可以形成血管的一類細(xì)胞，通過(guò)這一機(jī)制了解該分化過(guò)程對(duì)于幫助科學(xué)家們有效地將干細(xì)胞誘導(dǎo)為內(nèi)皮細(xì)胞用于組織修復(fù)具有重要意義。
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)能夠調(diào)節(jié)胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化所需特定基因表達(dá)的關(guān)鍵酶，這兩個(gè)關(guān)鍵酶主要負(fù)責(zé)進(jìn)行表觀遺傳學(xué)修飾。表觀遺傳學(xué)修飾是通過(guò)對(duì)dna或與dna相互作用的蛋白添加或去除某種化學(xué)基團(tuán)改變特定基因表達(dá)活性，而不改變dna本身序列的一種基因表達(dá)調(diào)控方法。
研究人員利用小鼠模型對(duì)幾種組蛋白去甲基化酶能否以及如何影響胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化過(guò)程中特定基因的表達(dá)進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)去甲基化酶，kdm4a和kdm4c，在這一過(guò)程中發(fā)揮重要作用，并且在分化過(guò)程中表達(dá)量非常豐富。
隨后，研究人員又利用斑馬魚模型，在斑馬魚胚胎中刪除這兩種酶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有這兩種酶的調(diào)控作用，胚胎不能正常形成血管，并且單獨(dú)刪除kdm4a比單獨(dú)刪除kdm4c的影響更大，這表明kdm4a可能在血管細(xì)胞發(fā)育的更早期發(fā)揮重要作用。受kdm4a和kdm4c調(diào)控的下游基因主要是胚胎干細(xì)胞向血管內(nèi)皮細(xì)胞分化的驅(qū)動(dòng)基因以及能夠啟動(dòng)其他基因表達(dá)的重要基因。
綜上所述，這項(xiàng)研究利用小鼠和斑馬魚模型發(fā)現(xiàn)兩種組蛋白去甲基化酶kdm4a和kdm4c在調(diào)控胚胎干細(xì)胞向血管內(nèi)皮細(xì)胞分化過(guò)程中發(fā)揮重要作用，了解這一機(jī)制對(duì)于提高胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化效率具有重要提示。