近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院趙忠課題組研究揭示了植物干細(xì)胞調(diào)控的新機(jī)制，研究結(jié)果以Redox regulation of plant stem cell fate為題，發(fā)表在EMBO Journal上。

　　干細(xì)胞維持與分化的調(diào)控對(duì)于動(dòng)物抑或是對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育而言具有重要意義，一旦干細(xì)胞功能發(fā)生異常，植物和動(dòng)物的生長(zhǎng)和發(fā)育均會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷。然而，目前對(duì)于植物和動(dòng)物干細(xì)胞調(diào)控的共同機(jī)制尚不清楚。

　　先前研究有報(bào)道過(guò)氧化氫在動(dòng)物干細(xì)胞分化的調(diào)控有著重要作用。該項(xiàng)研究表明，超氧根和過(guò)氧化氫作為新的信號(hào)調(diào)控植物干細(xì)胞的維持與分化。在植物莖頂端分生組織(SAM)中，超氧根主要在干細(xì)胞CZ富集，而過(guò)氧化氫主要在分化細(xì)胞PZ富集，這種分布模式依賴(lài)于一系列活性氧代謝基因在SAM中特異表達(dá)模式，研究發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的超氧化物歧化酶特異在分化細(xì)胞PZ表達(dá)而過(guò)氧化物酶在干細(xì)胞CZ特異表達(dá)。CZ區(qū)超氧根通過(guò)正調(diào)控植物干細(xì)胞重要調(diào)控基因WUS的表達(dá)從而維持干細(xì)胞的穩(wěn)定;而PZ區(qū)過(guò)氧化氫可以促進(jìn)細(xì)胞分裂調(diào)控分化過(guò)程。此外，研究還發(fā)現(xiàn)超氧根和過(guò)氧化氫之間形成balance、相互拮抗，并通過(guò)調(diào)控WUS而決定干細(xì)胞的命運(yùn)。該研究揭示這種新的干細(xì)胞調(diào)控的信號(hào)可能在植物和動(dòng)物中是保守的，并為研究ROS-介導(dǎo)的干細(xì)胞命運(yùn)的調(diào)控機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。

　　該研究是在科技部、中科院以及國(guó)家自然科學(xué)基金委的資助下完成的。