我國(guó)科學(xué)家最新研究表明,人們熟知的營(yíng)養(yǎng)成分維生素C能夠通過(guò)調(diào)控基因修飾來(lái)影響細(xì)胞命運(yùn)。這不僅是科學(xué)家首次闡明維生素C如何精確調(diào)控基因修飾,也證明該營(yíng)養(yǎng)成分調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)的劑量效應(yīng),顛覆了學(xué)術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的傳統(tǒng)認(rèn)知。
這一成果由中科院廣州生物醫(yī)藥健康研究院裴端卿研究組和上海生化細(xì)胞所徐國(guó)良研究組合作完成,10月27日在線發(fā)表于著名學(xué)術(shù)期刊《自然·遺傳學(xué)》上。
人體是由一個(gè)受精卵細(xì)胞逐漸發(fā)育而成的,我們身體任何一部分細(xì)胞的DNA都是一樣的。為什么有些細(xì)胞發(fā)育成了眼睛,有些細(xì)胞發(fā)育成了鼻子,有些卻成了神經(jīng)細(xì)胞?這是因?yàn)槿梭w內(nèi)有很多控制基因表達(dá)的“開(kāi)關(guān)”。“簡(jiǎn)單地說(shuō),它們控制著每個(gè)細(xì)胞中該表達(dá)哪些基因,同時(shí)必須沉默哪些基因,從而‘指揮’著細(xì)胞分化、發(fā)育成不同的組織和器官。”裴端卿解釋。
其中備受關(guān)注的一種“開(kāi)關(guān)”是基因的甲基化程度。“一般來(lái)說(shuō),某基因加上甲基,就意味著關(guān)掉該基因;而去掉甲基,意味著開(kāi)啟這個(gè)基因”。近年研究表明,決定這一開(kāi)啟狀態(tài)的是一種蛋白質(zhì)——Tet家族去甲基化酶。但這類(lèi)關(guān)鍵酶在細(xì)胞里是如何受到精確調(diào)控的,卻一直是個(gè)謎團(tuán)。
研究人員發(fā)現(xiàn),維生素C通過(guò)調(diào)節(jié)Tet1的活性來(lái)決定是否開(kāi)啟或關(guān)掉干細(xì)胞形成過(guò)程中的關(guān)鍵基因。在維生素C濃度較高時(shí),Tet1開(kāi)啟了對(duì)干細(xì)胞形成不利的基因表達(dá),反而抑制誘導(dǎo)多能干細(xì)胞形成;但是,在維生素C濃度低或者沒(méi)有時(shí),Tet1不再抑制這些基因,反而通過(guò)其他途徑來(lái)促進(jìn)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞形成。
裴端卿說(shuō),這一發(fā)現(xiàn)與科學(xué)家們期待的結(jié)果是相反的,可能揭示出細(xì)胞的重要新型調(diào)控模式??茖W(xué)家認(rèn)為,這一成果有望促進(jìn)解決細(xì)胞治療的細(xì)胞來(lái)源問(wèn)題。