使用干细胞修复器官是现代再生医学的首要目标之一。在一项新的研究中，来自德国亥姆霍兹慕尼黑中心和慕尼黑大学的研究人员发现蛋白Akna在这个修复过程中起着关键作用。比如，它通过一种可能也参与转移瘤形成的机制控制神经干细胞的行为。相关研究结果于2019年2月20日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“The centrosome protein AKNA regulates neurogenesis via microtubule organization”。论文通讯作者为亥姆霍兹慕尼黑中心干细胞研究所主任、慕尼黑大学生物医学中心生理基因组学主席Magdalena Götz教授。论文第一作者为Germán Camargo Ortega、Sven Falk和Pia A. Johansson。

在这项新的研究中，Götz及其团队想要确定调节神经干细胞维持或分化的因子。为此，他们分离出神经干细胞，它们要么能够自我更新并产生更多的神经干细胞，要么发生分化。

Ortega解释道，“我们发现Akna蛋白在产生神经元的神经干细胞中具有较高的浓度。我们的实验表明低水平的Akna蛋白导致神经干细胞保持在干细胞微环境（stem cell niche）中，然而较高水平的Akna蛋白促使它们离开这种干细胞微环境，因而促进它们发生分化。”

这些研究人员吃惊地发现了这种蛋白所处的位置---位于细胞内部的中心体（centrosome）。作为一种细胞器，中心体在组装细胞骨架和调节细胞分裂中起着至关重要的作用。Falk报道，“我们发现最初发布的这种蛋白的序列是不正确的。不过，我们的研究清楚地表明蛋白Akna直接位于中心体。”这些研究人员能够证实Akna在中心体处招募和锚定微管。这削弱了神经干细胞与邻近细胞之间的连接，促进它们脱离干细胞微环境并迁移出去。

Götz解释道，“我们的实验表明这种功能在一种称为上皮-间质转化（epithelial-to-mesenchymal transition, EMT）的过程中也起着重要作用。在这个过程中，细胞从一个细胞簇中脱离下来、发生增殖并开始迁移。当神经干细胞迁移出来形成新的神经元时，这种情况就会发生，但它也可能在疾病中发挥着有害的作用，比如当癌细胞从肿瘤上脱离下来时在体内其他部位形成转移瘤时。因此，我们通过研究蛋白Akna功能鉴定出的这种新机制似乎在一系列医学上重要的过程中发挥着关键作用。”接下来，这些研究人员计划研究蛋白Akna在其他干细胞和免疫系统中的作用。

参考资料：

Germán Camargo Ortega et al. The centrosome protein AKNA regulates neurogenesis via microtubule organization. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-0962-4.