研究人員發現，所有“幹細胞之母”——即全能幹細胞，其DNA複製的速度要慢得多，這有助於提高它們分化為其他細胞的效率。在實驗室培養的全能幹細胞中對DNA複製踩下剎車，提高了它們的效率，這可能導致再生醫學的重大突破。
幹細胞因其能分化成身體內各種類型的細胞而聞名，但有些幹細胞比其他細胞更具有多功能性。多能幹細胞駐留在成人身體的大多數組織中，並能分化為有限的細胞類型。多能幹細胞在樹上更早一步，能夠分裂成身體中幾乎任何類型的細胞。這些細胞自然存在於發育中的胚胎中，而且這種狀態也能在成人細胞中被誘導出來，它們構成了大多數基於幹細胞的再生醫學。
但還有一種更早、更強大的類型，被稱為全能幹細胞。這些幹細胞可以分化成生物體內的任何類型的細胞，並且是唯一能夠形成胎盤等結構的幹細胞。它們只在受精后的頭幾天出現，然後細胞開始變得更加專業化。
這些全能幹細胞可能對再生醫學非常有用，但需要進一步研究來了解它們。在新研究中，慕尼黑亥姆霍茲中心和慕尼黑大學的研究人員發現了這些細胞的一個新特徵，可能有助於解釋它們為何如此有效。
該研究的第一作者Tsunetoshi Nakatani說：“我們發現，在全能幹細胞，即幹細胞的母細胞中，DNA複製的速度與其他更分化的細胞相比有所不同。它比我們研究的任何其他細胞類型要慢得多。”
DNA複製是一個重要的過程，細胞在分裂前會複製其整個基因組，因此原始細胞和子細胞都有一個副本。全能幹細胞可能比其他細胞更緩慢地經歷這一過程，以減少錯誤，並更有效地分化成其他細胞。
研究小組發現，自然全能幹細胞並不是唯一經歷較慢DNA複製的細胞–在實驗室培養的全能類細胞也是如此。
“這讓我們想到了一個問題。”Nakatani說：“如果我們設法改變DNA複製的速度，我們能否改善細胞重編程為全能細胞的情況？”
為了測試這個想法，研究人員通過限制細胞用來合成DNA的基質，人為地減慢了DNA的複製速度。果然，那些花時間複製DNA的細胞可以以更好的效率重新編程。
該團隊表示，這一發現可以幫助科學家製造更好的全能幹細胞，提高再生醫學的有效性。但當然，仍有很多工作要做。
該研究發表在《自然-遺傳學》雜誌上。