期胚胎中的干細胞擁有無限的潛力，它們能夠成為任何類型的細胞，人們一直希望利用這一點來治療疾病和修復(fù)創(chuàng)傷。怎樣才能將干細胞穩(wěn)定在青春永駐的狀態(tài)下呢？正確的環(huán)境可以幫助人們做到這一點，干細胞能夠通過調(diào)整自己的代謝，增強自己的再生能力，避免分化成為特定的細胞類型。

    表觀遺傳學(xué)修飾不會影響基因序列，而是通過改變DNA包裝決定它是否開放進行表達。甲基化一般會沉默基因組的相應(yīng)區(qū)域。干細胞為了保留分化能力需要基因組整個開放，因此甲基化必需受到控制。這種表觀遺傳學(xué)標簽本身就是代謝產(chǎn)物，此外代謝產(chǎn)物也參與了去甲基化過程。

    所有負責DNA和染色質(zhì)修飾的酶都要用到細胞的代謝產(chǎn)物。不過人們之前并不清楚，發(fā)育和分化過程的代謝調(diào)整對基因表達有何影響。我們發(fā)現(xiàn)，使用什么營養(yǎng)物質(zhì)，怎樣使用營養(yǎng)物質(zhì)，都會改變干細胞的染色質(zhì)景觀和基因表達，進而影響干細胞的命運。與含有牛血清的傳統(tǒng)培養(yǎng)基相比，小鼠的胚胎干細胞在2i培養(yǎng)基中能更好的自我更新。

    研究顯示，就算沒有谷氨酰胺，2i細胞也能生成大量α-酮戊二酸。更令人驚訝的是，2i細胞調(diào)整了自己的代謝，減少了三羧酸循環(huán)中的α-酮戊二酸分解。一般來說，α-酮戊二酸會轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁猁}供給細胞生長。代謝調(diào)整之后，更多的α-酮戊二酸開始為去甲基化提供能量。

    發(fā)現(xiàn)代謝和干細胞命運的關(guān)聯(lián)，有助于人們進一步認識發(fā)育和再生，更好的利用干細胞治療相關(guān)疾病，比如修復(fù)脊髓損傷或治療一型糖尿病。這項研究也為理解癌癥提供了一個新的角度。
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