就算是一個(gè)小小的細(xì)胞也擁有自己的記憶。Basel大學(xué)的研究人員zui近在Cell Reports雜志上發(fā)表文章指出，蛋白質(zhì)對（protein pairs）是細(xì)胞記憶的基礎(chǔ)。

與人類大腦相似的是，細(xì)胞也擁有某種記憶能夠儲(chǔ)存信息。為此，細(xì)胞需要來自蛋白質(zhì)的正反饋。Attila Becskei教授領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)在這些反饋回路中形成二聚化配對，使細(xì)胞能夠儲(chǔ)存相應(yīng)的信息。

細(xì)胞記憶全靠蛋白質(zhì)對

蛋白質(zhì)對的這種反饋只在特定條件下起作用。“蛋白質(zhì)必須處于正確的濃度才能二聚化，”Becskei教授說。蛋白質(zhì)太少無法形成二聚化配對，細(xì)胞也就不能儲(chǔ)存信息。但如果蛋白質(zhì)濃度太高，配對也無法進(jìn)行。“這和我們?nèi)祟愑悬c(diǎn)像。在擁擠的大城市找對象很難，在僻靜的山村找對象也不容易。我們需要在正確的時(shí)間正確的地點(diǎn)遇到正確的人，”Becskei解釋道。

蛋白質(zhì)對一旦形成就會(huì)發(fā)出信號(hào)，使細(xì)胞記住相應(yīng)的信息。這種記憶會(huì)讓細(xì)胞對日后的環(huán)境刺激更加敏感，做出更為迅速的應(yīng)答。

細(xì)胞分化也需要蛋白質(zhì)對

研究人員指出，細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化也需要蛋白質(zhì)對反饋的信息。了解這些反饋回路的作用機(jī)制有助于正確抹掉細(xì)胞的記憶，比如讓一個(gè)特化細(xì)胞（比如皮膚細(xì)胞）退回未分化的干細(xì)胞。“對于細(xì)胞重編程來說細(xì)胞必須先忘記自己曾經(jīng)是一個(gè)皮膚細(xì)胞，”Becskei表示。“我們將用自己開發(fā)的數(shù)學(xué)模型，研究涉及細(xì)胞記憶的其他反饋回路。”

日本科學(xué)家山中伸彌（Shinya Yamanaka）開發(fā)的iPS技術(shù)能將成熟細(xì)胞重編程為多能細(xì)胞，使其回到類似干細(xì)胞的狀態(tài)。這些iPSC可以在體外大量增殖，還能分化為特定的細(xì)胞類型（比如心臟、肝臟或神經(jīng)細(xì)胞），在疾病模擬、藥物篩選和細(xì)胞治療中有著巨大的應(yīng)用前景，被人們視為細(xì)胞療法的新希望。

近年來，iPS重編程已經(jīng)成為了比較成熟的技術(shù)。不過，這一技術(shù)的具體機(jī)制和臨床應(yīng)用還存在不少爭議。舉例來說，越來越多的研究者們相信，源自不同組織的多能干細(xì)胞對自己身世有一種“表觀遺傳學(xué)記憶”，這種記憶會(huì)顯著影響誘導(dǎo)多能細(xì)胞（iPSC）的分化。

2014年12月，McMaster大學(xué)的科學(xué)家們在Nature Communications雜志上發(fā)表文章指出，來自成體細(xì)胞的人類干細(xì)胞會(huì)“記得”它們曾經(jīng)的身份，傾向于再次成為那樣的細(xì)胞。也就是說，要幫助乳xian癌患者進(jìn)行組織再生一開始就選乳xian細(xì)胞。

2015年12月，麻省總醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們在Nature雜志上展示了一些參與這種細(xì)胞記憶的基因。他們的研究指出，這些基因受到抑制時(shí)可有效地消除細(xì)胞的記憶，使得細(xì)胞更容易重編程。

不過，今年1月Stem Cell Reports雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究對此提出了挑戰(zhàn)。如果iPSC確實(shí)具有所謂的“表觀遺傳學(xué)記憶”，那么與源自于皮膚的iPSC相比，源自于血細(xì)胞的iPSC會(huì)更容易分化為血細(xì)胞。然而這項(xiàng)研究得到了相當(dāng)明確的結(jié)果：當(dāng)細(xì)胞被*重編程時(shí)，它們的來源并沒有造成什么差異。

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