基于"阻断向特化细胞类型的分化可维持干细胞特性"这一概念，南加州大学和美国国立卫生研究院的科学家们确定GSK3α是多种干细胞类型中的一个关键检查点。
发表在《细胞研究》上的一项研究通过识别控制多种干细胞类型身份的检查点，推进了干细胞生物学中的一个核心理念。
近二十年来，科学家们已经认识到干细胞自我更新依赖于阻断分化信号——这一概念在早期研究中已有描述，包括Ying Qi-Long和Austin Smith 2008年发表在《自然》杂志上的论文《胚胎干细胞自我更新的基本状态》。
现在，来自南加州大学Ying实验室和美国国家卫生研究院下属国家环境健康科学研究所的Guang Hu实验室的研究人员已经确定GSK3α蛋白是一个"干细胞特性检查点"，它促进分化，可以通过抑制来维持干细胞特性。
这一发现引入了一个新的概念框架：干细胞维持并非多种不相关信号条件的结果，而是不同类型的干细胞共享共同的检查点。
"我们已经知道阻断分化对维持干细胞至关重要，"南加州大学凯克医学院干细胞生物学和再生医学教授、共同通讯作者Ying说，"这项研究表明存在控制这一过程的特定检查点，而且这些检查点在不同的干细胞状态下是共享的。"
这一框架可能有助于开发更好的实验室条件下维持干细胞的方法，这对于提供可再生的细胞来源以研究发育、模拟疾病、测试药物、开发细胞疗法和组织再生至关重要。
一个共同的检查点
在大多数实验中，南加州大学的Duo Wang和国家环境健康科学研究所的Xiukun Wang及其同事研究了两个不同发育阶段的小鼠干细胞：胚胎干细胞和上胚层干细胞。这些细胞类型通常需要非常不同的实验室条件来维持其特性。
尽管存在这些差异，两种细胞类型都对GSK3α作为共同检查点做出反应。通过抑制GSK3α，研究团队证明了胚胎干细胞和上胚层干细胞能够稳定自我更新并保持其特性，即使在同一培养皿中共同培养超过一个月。
研究人员将这些发现扩展到其他干细胞类型，包括神经干细胞和"形成性干细胞"（代表胚胎干细胞和上胚层干细胞之间的中间状态），证明了这一检查点机制在广泛的干细胞状态下发挥作用。
重要的是，补充研究表明GSK3α在包括大鼠、兔子、牛和人类在内的多个物种中都作为干细胞特性检查点，突显了其基本生物学作用。
除了帮助科学家开发更好的实验室条件下维持和扩增干细胞的条件外，这一发现可能对衰老研究也有重要意义。
"这项研究表明，干细胞衰老可能部分反映了分化检查点的渐进激活，"Ying说，"控制这些检查点可能提供一种维持组织健康的长期新策略。"
共同通讯作者Hu补充道："更广泛地说，这项工作为理解发育和疾病过程中的干细胞调控建立了一个新框架，在再生医学、疾病建模和癌症研究方面具有潜在应用。"
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