干性和分化的代谢调控

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越来越多的证据凸显了干细胞的生理和沿袭规范[新陈代谢中起关键作用1，2]。代谢，的确，不再被认为只是一个能量源，也没有基因调控的端点。相反，代谢物和营养环境是决定细胞内信号传递和酶活性，因此干细胞命运的调节现役球员。此外，细胞代谢的代谢中间体调节表观遗传机制，包括组蛋白修饰，DNA甲基化和非编码RNA，从而调节全球表观景观和干性[3]。

这期特刊汇集了9篇论文，以突出显示领域的最新进展。

最近研究解决代谢和调节干细胞生物学养分有效性的相关性是由专家审查。S. Wu等人。审查在胚胎发育过程中调解表观遗传修饰，即，DNA甲基化，组蛋白修饰，和微小RNA，一碳代谢的重要性。此外，J. Spyrou等。审查通过诱导多能干细胞体细胞内存在保持微环境中的关键作用，确定在这一领域以前记录欠佳的地区。最后，谢C.等人。审查间充质干细胞在血管钙化过程中的新兴和辩论的作用，报告支持在促进血管钙化的作用，而其他申报间充质干细胞在这一过程中起保护作用的研究。这两种相互矛盾的理论暗示细胞间通讯，旁分泌信号，以及外来体的调制和血管微环境（利基容器），这将影响细胞的命运。

在调节干细胞性的新陈代谢的作用的延伸部，W. Fu等人。和L.爸爸等。回顾干细胞的行为和重编程线粒体动力学中的关键作用。在线粒体活性的变化不再被认为是干细胞分化过程中，从糖酵解氧化磷酸化代谢重新编程的消极后果。相反，线粒体活性的调节是用于编程干细胞命运和分化潜能[临界4，五]。W.富等人。总结线粒体动力学的内在，外在的监管，和药理学因素和线粒体动力学对干细胞命运的影响，确定在干细胞治疗的潜在的新应用。L.爸爸等。突出造血，其中线粒体活性的调节是维持造血干细胞的自我更新潜力至关重要，可考虑增加一个工具线粒体的作用突现最新进展离体扩张移植的细胞。

给后生景观代谢和遗传变化之间的密切联系，对干细胞的自我更新和分化的代谢调控背后的机制，投光灯，不仅要了解在生理和病理条件下组织稳态还要建立是非常重要的体外准确地复制生理微环境的培养条件，以支持正常细胞生理学和功能。为此，J.G。Lees等。阐明生理氧水平（5％）对人胚胎干细胞的通过整合代谢，转录，和表观遗传分析的影响。J. G. Lees等。报告说，5％的氧增加糖酵解中间体，糖原，和抗氧化剂的反应;减少线粒体代谢;并建立在胚胎干细胞中一种更加宽容的结构全球后生景观。

养分有效性也直接调节从静止进展为MUSC [的激活状态6]。肌肉干细胞（MUSC）显示低的氧消耗和线粒体活性，并通过在其静止状态的特定的脂肪酸氧化轮廓的特征。当被激活时，它们增加糖酵解，脂肪酸代谢和氧化磷酸化。短期热量限制已被证明有利于麝香自我更新，增加氧化活性，降低糖酵解[7]。在这个特殊的问题，T. Pavlidou等。证明二甲双胍是治疗中，热量限制模拟药物，体外，离体， 要么体内，有利于麝香静止和低代谢状态，延缓它们的激活和骨骼肌再生。

不同的代谢功能往往是独特的干细胞亚群的签名。在这个特殊的问题，通过细胞上清液，C.勒菲弗等的高分辨率核磁共振的代谢组学分析。限定内脏和皮下脂肪组织的干细胞，可以通过对谷氨酰胺要求及其利用丙酮酸能力分化之间不同的代谢特征。这些不同的代谢特征可能会导致这些人群的不同能力，以增殖和分化成脂肪细胞。

在代谢的改变已经与相关联，并且可能有助于，许多疾病的发作或进展。为了支持这一点，A. BORDIN等。证明2型糖尿病（T2D）的病人的口腔菌斑在牙髓干细胞克隆形成负调节清楚和生物学相关的效果。他们的数据表明，有斑块的主要区别来自T2D患者相对于与PD健康的人可能是代谢变化背后的结果牙周病（PD）。

总之，在这个特殊问题的研究提供了洞察干细胞的维持，分化及移植的代谢控制，并且还提供了新的药物干预的证据来操纵干细胞。此外，通过阐明干细胞生物学基础的机制，并强调细胞代谢，线粒体和干细胞命运的表观遗传调控之间的连接，这个特殊的问题将在干细胞研究和重新编程的发展具有重要意义，特别是关于新的方法再生医学。

利益冲突

作者宣称，有兴趣就在这个特殊的问题，这篇社论信发布没有冲突。

VIVIANA莫雷西
Athanassia索蒂罗波罗斯
Giuseppina Caretti
亚历山德拉·哈维

参考

1. C. M.产金属和M. G.范德海登，“理解代谢调节及其对细胞生理学的影响，”分子细胞卷。49，没有。3，第388-398，2013。查看在：出版商网站|谷歌学术
2. K. Ito和K.伊藤，“代谢和细胞命运决定和干细胞再生的控制，”细胞与发育生物学年评卷。32，没有。1，第399-409，2016。查看在：出版商网站|谷歌学术
3. A.深色和T. A. Rando成“表观遗传和代谢老化干细胞之间的相互作用，”当前细胞生物学意见卷。45，第1-7，2017年。查看在：出版商网站|谷歌学术
4. D. H. Margineantu和D. M. Hockenbery“在干细胞的线粒体的功能，”目前在遗传学及发展意见卷。38，第110-117，2016。查看在：出版商网站|谷歌学术
5. C. D. Folmes，H.马，S米塔利波夫和A.·泰尔齐奇，“线粒体中的多能干细胞：干性监管和疾病的目标。”目前在遗传学及发展意见卷。38，第1-7，2016。查看在：出版商网站|谷歌学术
6. J. G.赖亚尔，“代谢重新编程为骨骼肌发育和再生的新的调节器，”FEBS杂志卷。280，没有。17，第4004-4013，2013。查看在：出版商网站|谷歌学术
7. M. Cerletti，Y. C.张，L. W. S.芬利，M. C. Haigis，和A. J.赌注，“短期热量限制增强骨骼肌干细胞的功能，”细胞干细胞卷。10，没有。5，第515-519，2012。查看在：出版商网站|谷歌学术

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