近日，《細胞·代謝》雜志在線(xiàn)發(fā)表了中科院廣州生物醫藥與健康研究院劉興國研究組的最新成果：“線(xiàn)粒體炫”的短暫激活啟動(dòng)體細胞重編程。該研究發(fā)現，在體細胞重編程為誘導多能干細胞的早期，量子化的“線(xiàn)粒體炫”短暫激活，通過(guò)調控細胞核的表觀(guān)遺傳學(xué)變化促進(jìn)重編程。這是科學(xué)家首次發(fā)現“線(xiàn)粒體炫”通過(guò)表觀(guān)遺傳調控細胞命運。

　　“線(xiàn)粒體炫”是近期發(fā)現的單個(gè)線(xiàn)粒體內超氧陰離子自由基自發(fā)的、間歇性、量子化的生成，并伴隨線(xiàn)粒體膜電勢瞬間驟降的事件。這一生物現象依賴(lài)于線(xiàn)粒體呼吸鏈，由線(xiàn)粒體通透性轉換孔觸發(fā)?！熬€(xiàn)粒體炫”可作為定量研究線(xiàn)粒體狀態(tài)的生物標記物，并且能預測個(gè)體壽命。然而，“線(xiàn)粒體炫”在細胞命運轉換中的變化規律是怎樣的？是否存在重要作用？這些問(wèn)題目前均不清楚。

　　體細胞重編程技術(shù)不僅極大地推動(dòng)了再生醫學(xué)的發(fā)展，同時(shí)為細胞命運決定的機理研究提供了理想的體外模型。劉興國研究組利用這一模型實(shí)時(shí)觀(guān)測了“線(xiàn)粒體炫”的發(fā)生規律，并深入研究了其作用機制。研究人員從體細胞重編程開(kāi)始進(jìn)行連續觀(guān)察，驚奇地發(fā)現在Yamanaka因子加入體細胞的第3天，“線(xiàn)粒體炫”頻率出現一個(gè)峰值，隨后迅速下降。這一重編程早期“線(xiàn)粒體炫”的短暫激活，有利于體細胞重編程為誘導多能干細胞。進(jìn)一步研究發(fā)現，“線(xiàn)粒體炫”通過(guò)調控TET2介導的Nanog基因啟動(dòng)子去甲基化，增加Nanog蛋白表達，從而促進(jìn)重編程。

　　該研究首次展示了細胞命運轉換中“線(xiàn)粒體炫”的變化規律，揭示了“線(xiàn)粒體炫”對多能性獲得的作用機制。更重要的是，這一發(fā)現揭示了線(xiàn)粒體信號在表觀(guān)遺傳調控中的重要作用，為細胞命運轉換的機制研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)提供了新思路。（柯訊）