随着时间的推移，多能细胞的支持是发育的一个重要特征。 多能细胞是可以发育成所有其他细胞的干细胞。 了解多能干细胞发育成心脏有助于在实验室中复制这一过程。
一种被称为“活化石”的古老鱼类帮助科学家了解了干细胞的基础知识。 科学家们在 哥本哈根大学 发现腔棘鱼含有调节干细胞和维持多能性的主基因。 该基因在人类和小鼠中被称为 OCT4，被发现可以被腔棘鱼变异体取代。 小鼠干细胞.
腔棘鱼被称为“活化石”，与哺乳动物分开分类，因为它是在大约 400 亿年前进化成现在的形态。 它模仿了第一批从海洋过渡到陆地的动物，因为它拥有类似于四肢的鳍。
助理教授莫莉·朗兹说， “可以说，通过研究它的细胞，你可以回到进化论。”
Woranop Sukparangsi 助理教授继续说道： “控制干细胞基因网络的核心因素是在腔棘鱼中发现的。 这表明网络在进化的早期就已经存在，可能可以追溯到 400 亿年前。”
博士学生埃琳娜·摩根蒂说， “回归进化的美妙之处在于有机体变得更简单。 例如，它们只有一些必需基因的一份副本，而不是许多版本。 这样，您就可以分离出对干细胞重要的成分，并利用它来改善干细胞在培养皿中的生长方式。”
科学家发现干细胞网络比之前认为的要古老得多，并且可以在灭绝的物种中找到。 他们还发现进化如何改变基因网络以实现 多能干细胞.
研究人员检查了 40 多种动物干细胞基因：袋鼠、小鼠和鲨鱼。 这些动物被选择来代表主要进化转折点的良好横截面。
该研究采用 人工智能 创建各种 OCT4 蛋白的三维模型。 专家表示，这种蛋白质的整体结构在整个进化过程中都得到了保留。 虽然这些蛋白质中已知对干细胞至关重要的部分不会发生变化，但这些蛋白质中看似彼此无关的物种特异性变异会改变它们的方向，这可能会影响它们维持多能性的程度。
约书亚·马克·布里克曼 说过, “这是关于进化的一个令人着迷的发现，在新技术出现之前是不可能的。 你可以将其视为进化的巧妙思考，我们不会修补‘汽车中的发动机’，但我们可以移动发动机并改进传动系统，看看它是否能让汽车跑得更快。”
杂志参考：
- Sukparangsi, W.、Morganti, E.、Lowndes, M. 等人。 脊椎动物 OCT4/POU5 的进化起源在支持多能性方面发挥作用。 Nat Commun 13, 5537 (2022)。 DOI： 10.1038 / s41467-022-32481-Z
