香港科技大学(科大)的研究人员发现干细胞周围环境如何控制其分化为功能细胞，这是未来利用干细胞治疗多种人类疾病的关键突破。

干细胞在支持成人正常发育和维持组织稳态方面发挥着至关重要的作用。它们具有复制和分化为特殊细胞的独特能力，通过用健康细胞替代受损或患病细胞，有望治疗帕金森病、阿尔茨海默病和I型糖尿病等疾病。

尽管干细胞具有潜在的治疗益处，但细胞疗法的主要挑战之一在于如何有效地将干细胞分化为功能细胞，以取代退行性组织中受损的细胞。这项任务特别困难，因为对干细胞周围组织(称为干细胞生态位)引导干细胞后代分化成适当功能细胞类型的潜在分子机制的了解有限。

现在，科大生命科学部系主任兼讲座教授谢挺教授领导的团队首次发现，微环境利用间隙连接(连接干细胞后代和微环境的蛋白质通道)来运输其cAMP进入干细胞后代以控制其分化。cAMP是细胞中最重要的第二信使之一，可调节许多细胞功能，包括干细胞分化。

谢教授同时也是嘉里控股科学教授，他利用果蝇卵巢作为实验模型，研究了两个生态位如何分别控制干细胞的自我更新和分化。

关于生态位调节机制的知识可以帮助引导干细胞分化成适当的细胞类型，以便移植到退化的人体组织中。它还可以帮助重建支持移植干细胞及其分化为功能细胞的生态位，因为退行性疾病经常破坏干细胞和干细胞后代的生态位。

谢教授说：“这些发现推进了干细胞生物学和再生医学的知识前沿，为未来干细胞在治疗多种人类疾病中的应用奠定了基础。展望未来，我们计划探索分化是否能发挥作用。”对于人类干细胞，还使用间隙连接转运的cAMP来控制分化为用于干细胞治疗的功能细胞，并尝试从利基中发现其他间隙连接转运的分子。”

该研究是香港科技大学和斯托尔斯医学研究所的研究人员合作进行的。它最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。

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