來自Scripps研究院，加州大學圣地亞哥分校等多國組成的研究團隊發表了題為“Recurrent Variations in DNA Methylation in Human Pluripotent Stem Cells and Their Differentiated Derivatives”的文章，通過對來自100多個細胞系的200多種人多能性干細胞樣品，以及代表17種不同類型組織的80種成體細胞樣品分析，揭示了人類干細胞中一種新類型動態變化。相關成果公布在Cell Stem Cell雜志上。

文章的通訊作者是加州大學圣地亞哥分校助理教授Louise Laurent，對于這一成果，他表示，“這項研究表明在人類多能干細胞增殖和分化的過程中，能以一種不易檢測察覺的方式發生變化，而這種變化有助于科學家們利用干細胞進行基礎研究，和臨床試驗。”
干細胞能通過與微環境相互作用地控制自身的維持和分化，期間會發生多種動態變化，比如基因調控，DNA甲基化，以及基因沉默的呢過，這些變化如何動態和差異地在干細胞及其分化子細胞中傳導并發揮作用的，至今并不是十分清楚。

去年這一研究組發表了題為“Dynamic Changes in the Copy Number of Pluripotency and Cell Proliferation Genes in Human ESCs and iPSCs during Reprogramming and Time in Culture”的文章，報道了在人類胚胎干細胞（hESC）和誘導功能干細胞（iPSC）系中特殊的基因畸變，發現人類多能干細胞比其他類型細胞有更高的基因畸變的頻率。zui令人吃驚的是，與其他非多能干細胞樣本相比較，研究人員觀察到hESCs的基因擴增和iPSC的缺失方面出現的頻率更高。這篇文章入選了當年的zui熱門論文。
 

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在這一基礎上，研究人員聚焦于通過DNA甲基化的基因沉默，DNA甲基化基因沉默出現的錯誤出現在嚴重發育缺陷，以及癌癥患者中。研究人員又與Illumina公司合作，開發了一種新型DNA甲基化芯片，這種芯片能夠檢測人類基因組上45萬個位點的甲基化狀態。研究結果表明干細胞上出現了令人吃驚的DNA甲基化模式變化。
在多能干細胞上出現的另外一個表觀遺傳異常就是印記基因，研究人員發現雖然維持印記基因沉默的DNA甲基化模式，在所有體細胞組織是穩定的，但是他們也吃驚的發現，干細胞的印記基因出現了頻繁的DNA甲基化模式異常。其中一些異常在細胞系建立的極早期就出現了，而其余異常則是隨著時間的推移而慢慢產生的。

這些研究表明，人類干細胞能改變其表觀遺傳性，比如特定基因活性的DNA修飾模式，甚至有時候發生大幅度變化，這些變化將對把這些細胞作為研究人類疾病和發育的模型，產生影響。

來源：生物通