基因决定干细胞的特化

某些类型的干细胞“选择”一个人的专业化。

生物体的细胞结构会逐渐老化死亡，并被新细胞取代。几乎所有器官和组织都具有这种机制。由于干细胞的储备，细胞结构得以更新。成年人体内每天会产生5000亿个新的血细胞：红细胞、淋巴细胞、血小板（血小板）。

在血细胞分裂过程中，单个子细胞结构继续发挥干细胞的作用，维持其数量，其余子细胞则转化为血细胞。这种转化是分阶段进行的，任何原代干细胞都能够形成血细胞。细胞转化的选择取决于什么？干细胞是否具有特化作用？

这里，分析某些结构的“遗传倾向”至关重要。因此，对于每个细胞，都需要找到它的“祖先”——即先前的细胞和“先前的先前细胞”：从而构建所谓的细胞“谱系树”。为此，利用基因工程方法，将一个特殊的基因标签插入细胞DNA中，以便在细胞群体中进一步观察它。而且，它不应仅仅是一个标签，而应该在分裂的每个阶段进行修改。

包括麻省理工学院、丹娜—法伯癌症研究所等在内的许多研究实验室的科学家都对此类项目感兴趣。

不久前，科学家们确定了能够区分细胞代际的天然遗传标记是线粒体DNA。与细胞核DNA不同，线粒体DNA突变频繁发生，而且相对容易追踪。

迄今为止，观察任何一种结构的方法有很多。研究人员已经能够建立许多人类血细胞的谱系列表。研究发现，健康年轻男性的干细胞能够形成具有相同特化程度的血液结构。然而，也有一些干细胞倾向于形成单一细胞类型——例如，红细胞或嗜酸性粒细胞。这种偏好相对稳定，并会代代相传。

随着年龄相关变化的增加，会发生什么？单个干细胞群开始占据主导地位，逐渐导致常见细胞群多样性的下降。这种现象的具体机制尚不完全清楚。

科学家们已经学会了追踪细胞结构的遗传史，并记录基因活动在几代人中的变化。据推测，这种现象不仅适用于血细胞，也适用于人体的其他细胞。

有关该研究的一般信息，请参阅《自然》杂志