科學(xué)家發(fā)現(xiàn)角蛋白在早期胚胎發(fā)育中的不對稱分配與細(xì)胞譜系特化

    關(guān)于發(fā)育形成胎兒與胎盤的細(xì)胞譜系特化的具體機制，科學(xué)家們提出過幾種不同的理論。“Inside-outside”模型認(rèn)為細(xì)胞譜系的特化過程是由細(xì)胞分裂后所處的內(nèi)-外位置產(chǎn)生的不同位置信號引發(fā)的。“異質(zhì)性學(xué)說”（Heterogeneities model）認(rèn)為在四細(xì)胞期階段多能性細(xì)胞與滋養(yǎng)層細(xì)胞的細(xì)胞命運已經(jīng)出現(xiàn)不同，在組蛋白修飾、轉(zhuǎn)錄因子動態(tài)變化、非編碼RNA的定位以及基因表達(dá)等方方面面出現(xiàn)區(qū)分。細(xì)胞極性模型（Cell polarity model）認(rèn)為細(xì)胞不對稱分配的細(xì)胞命運決定組分驅(qū)動了不同的細(xì)胞譜系特化產(chǎn)生。但是，在哺乳動物發(fā)育過程中，細(xì)胞極性分配的組分成分是否與非哺乳動物胚胎中類似發(fā)揮著不對稱遺傳命運決定因素的作用以及它們在早期胚胎發(fā)育與細(xì)胞異質(zhì)性產(chǎn)生的關(guān)系尚不清楚。

    2020年8月26日，新加坡ASTAR分子與細(xì)胞生物學(xué)研究所Nicolas Plachta研究組在Nature雜志上發(fā)表文章“Keratins are asymmetrically inherited fate determinants in the mammalian embryo”。該研究發(fā)現(xiàn)哺乳動物胚胎中由角蛋白（Keratins）作為不對稱分配因子在早期胚胎發(fā)育過程中對于滋養(yǎng)層細(xì)胞特化的關(guān)鍵調(diào)控作用，為細(xì)胞極性模型學(xué)說增加了重要科學(xué)依據(jù)，同時角蛋白的不對稱分配在人類胚胎發(fā)育過程中也存在，證明了該調(diào)控機制在進(jìn)化過程中的保守性。

    本研究在同期Nature雜志中被重點推薦，對這種在頭發(fā)和指甲中存在的穩(wěn)定蛋白質(zhì)聚合物在哺乳動物早期發(fā)育的關(guān)鍵階段為細(xì)胞提供極性的記憶的新穎機制進(jìn)行了高度評價。