4篇文章：干細胞不對稱分裂

　　干細胞能通過不對稱分裂，在維持干細胞池(stem cell pool)的同時擴增干細胞分化潛能，最新一期(10月)Cell Stem Cell連續發布了四項研究成果，報道了不同干細胞系統的不對稱細胞分裂(asymmetric cell division，ACD)，包括神經干細胞，腸干細胞，衛星細胞(satellite cells)。另外由Inaba 和Yamashita撰寫的評論性文章則概況了這些研究和近期ACD研究領域的其它進展。

　　第一篇論文“The Par Complex and Integrins Direct Asymmetric Cell Division in Adult Intestinal Stem Cells ”由著名的神經干細胞專家Juergen A. Knoblich教授領導完成，這位科學家師從美國科學院院士詹裕農葉公杼夫妻，曾利用果蠅了解蛋白如何在有絲分裂過程中決定不對稱分裂的。

　　成年果蠅腸道是由腸干細胞(ISCs)維持的，這種干細胞能產生即具有自我更新能力，又能分化的子細胞。但是關于這種細胞的不對稱分裂機制，至今科學家們還并不了解。

　　在這篇文章中，研究人員發現腸干細胞的不對稱分裂是通過一種獨特的細胞外和細胞內極性機制實現的。其中依賴于整合素的基膜basement membrane粘附能誘導細胞內源性極性，從而導致Par蛋白：Par-3、Par-6與aPKC不對稱分離到頂端子細胞中。

　　研究人員通過細胞特異性敲除，以及過表達實驗發現aPKC活性增加會增強兩個子細胞中的一個Delta/Notch信號通路，從而引發終末分化。如果這個機制受到干擾，或者改變ISC分裂的方向，那么就會導致腸道腫瘤的形成。

　　這些數據表明，內源性不對稱細胞分裂能提高對于成體干細胞在譜系確定過程中的靈活性。

　　另外兩篇文章則分別解析了神經干細胞和神經膠質細胞，來自加拿大多倫多大學的研究人員發現RNA結合蛋白Staufen2(Stau2)不對稱地定位在胚皮層(embryonic cortex)內放射狀神經膠質前體細胞(radial glial precursor)的端部，在那里，它與其他的包括Pumilio2(Pum2)和DDX1在內的RNA顆粒蛋白和編碼β-肌動蛋白和哺乳動物蛋白 prospero(prox1)的mRNA形成一個RNA復合物。

　　通過功能性抑制Stau2、Pum2或DDX1表達來破壞這種復合物能夠導致放射狀神經膠質前體細胞提前分化為神經元以及 prox1 mRNA錯誤定位和錯誤表達。這就證實依賴Stau2和Pum2的RNA復合物在哺乳動物神經干細胞中直接調節諸如prox1 mRNA之類的靶mRNA定位，而且還可能直接調節它們的表達，這樣就能夠調節成體干細胞維持和分化之間的平衡。

　　除此之外，美國紐約再生研究基金會神經干細胞研究所等處的研究人員則指出雙鏈RNA結合蛋白Stau2在發育中的小鼠皮層內的神經祖細胞分裂期間，是不對稱分布的，而且與一小部分RNA一起被優先分離到Tbr2陽性的成神經細胞子細胞之中。抑制Stau2表達促進神經祖細胞分化，而它的過量表達會大量產生分布在腦室周圍的神經元，這就證明它在正常的皮層發育中發揮著重要的功能性作用。

　　對于這一系列的成果，Inaba 和Yamashita點評道，“不對稱細胞分裂ACD會導致生產的兩個子細胞具有不同的命名和特征。許多成體干細胞將ACD作為維持干細胞數量的一種方式，用以確保組織平衡。近期在這一方面的研究進展不少，我們探討了在干細胞和非干細胞系統之間的保護性，分子機制，以及ACD的生物學意義。”