Science：干細胞維持“干”性的秘訣

　　Whitehead研究所的科學家們發現，干細胞在分裂的時候能夠區分衰老和年輕的線粒體，并將它們不對稱的分配給子細胞。繼續保持“干”性的子細胞主要分到年輕的線粒體，而分化的子細胞主要分到衰老的線粒體。這項研究發表在本周的Science雜志上。

　　這種細胞內容物的不對稱分配，可能是干細胞防止損傷累積的一種機制。“年輕線粒體是有好處的，”Whitehead研究所的David Sabatini說。“干細胞知道這一點，并且想出了丟掉衰老組分的方法。”

　　不對稱細胞分裂是干細胞的標志。一般細胞平均分為兩個命運相同的子細胞，但干細胞分裂會生成一個干細胞和一個進行分化的細胞。在此之前人們已經發現，非哺乳類生物能夠在細胞分裂時不對稱分配受損的部件。

　　研究人員對類似干細胞的永生化人乳腺上皮細胞進行了研究。這些細胞表達與干細胞狀態有關的基因（即干性基因），而且能夠形成乳腺球結構。為了在細胞分裂過程中追蹤亞細胞組分的命運，Pekka Katajisto等人用熒光蛋白標記了溶酶體、線粒體、高爾基體、核糖體和染色質，這種標記會在紫外光照射下發光。

　　研究顯示，正常上皮細胞會將這些組分對稱分配給子細胞，而類似干細胞的永生化乳腺上皮細胞將大部分衰老線粒體傳遞給要分化的子細胞。這些細胞中的衰老線粒體大約是保持干性子細胞的六倍。

　　研究人員還發現，衰老線粒體較少的子細胞能夠形成更多的乳腺球，說明這些細胞更類似干細胞。進一步研究顯示，用化合物干擾細胞的線粒體質控機制，會阻止衰老線粒體和年輕線粒體的不對稱分配，導致子細胞喪失干細胞特征。這些結果說明，干細胞分裂過程中衰老線粒體的不對稱分配是下一代細胞維持干性的必要條件。

　　“雖然我們不知道干細胞如何識別線粒體的老化，但強行平均分配衰老線粒體會使子細胞全部喪失干性，”Katajisto說。“人們也許可以在此基礎上想辦法對抗干細胞耗竭和衰老。” 目前Katajisto正在研究其他細胞類型是否也存在這一現象，并計劃進行活體研究。