近日，一支由芝加哥大学、云舟生物等多家机构组成的研究团队，在细胞谱系限制这一重要生物现象的研究上取得了重大突破，为理解多细胞生命形成的深层机制提供了一个全新的视角。
细胞谱系限制（Lineage Restriction）是一种生物学现象，指的是发育中的细胞逐渐失去多种潜在命运的能力，变得越来越专一，最终发育成特定的细胞类型。随着细胞的发育，谱系限制使得细胞的命运选择范围逐渐缩小，这确保了细胞能够最终获得明确的功能身份。谱系限制构成了细胞分化的基础。例如，多能干细胞最初可以分化成任何类型的细胞，但随着谱系限制的发生，它们逐渐只能分化为特定的细胞类型。
到目前为止，细胞谱系限制的机制尚不清楚，仍然是生物学中最重要的未解之谜之一。
蓝田教授及其研究团队在之前的研究论文中定义了基因封闭(Gene Occlusion)是一种基因沉默模式，其中受影响的基因丧失被其相应转录因子（transcription factors “TFs”）激活的能力。在研究中，他们提出并阐述了谱系限制由基因封闭驱动的全面机制。
研究的关键发现包括：
总的来说，这些机制在分化过程中推动了细胞谱系限制，正如作者先前假设并称为“渐进封闭”（occlusis）的过程，其中保留转录潜力的基因组部分在分化过程中逐步缩小，使得发育中细胞的命运潜力也逐步减少。
突破性研究影响深远
此项研究的突破性在于首次揭示了谱系限制的具体机制，尤其是基因封闭在这一过程中所起的核心作用。它为我们提供了“细胞如何失去发育潜能并变得特定化”的更清晰的理解，不仅能够加深我们对发育障碍、癌症和衰老等疾病的理解，对发育生物学、干细胞研究、基因调控和表观遗传学等各个领域也有着深远的影响。
“我们的研究揭示了支撑多细胞生命形成的一些最基本的调节机制，这一层面的理解为在临床应用中调控细胞命运开辟了新的可能性”，研究的通讯作者暨云舟生物首席科学家蓝田教授说。“基因封闭理论为细胞发育提供了一个新的视角，并有可能大力推动生物医学研究的进步”。
关于作者
此研究的第一作者为蓝田教授的学生武博厚，他目前现已获得博士学位。
*点击链接可阅读论文原文👇
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.08.07.606262v1
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