近日，來自南加利福尼亞大學等機構的科學家們發表了一項新的研究，他們通過研究發現，典型的Wnt信號通路轉錄共激活因子β-連環蛋白（β-catenin）能夠調節哺乳動物腎元祖細胞（NPCs，nephron progenitor cells）的自我更新和分化，闡明了β-catenin在腎臟發育平衡上所扮演的關鍵角色。相關研究結果發表在國際雜志《eLife》上。
在這項研究中，研究人員發現Wnt/β-連環蛋白信號在確保腎臟中腎元數量上扮演著相反的角色，其會促進祖細胞的維持功能和自我更新，同時還會刺激祖細胞發生分化。于是，他們開發了一種新系統來培養大量的腎元祖細胞（NPCs），同時還添加了不同水平能激活β-連環蛋白的化學物質。
結果發現，高水平的β-連環蛋白能誘發Wnt信號通路中的一部分開關，其依賴于名為TCF/LEF的轉錄因子家族，TCF/LEF轉錄因子有兩種類型，其中一種類型會抑制與干細胞分化相關的基因的表達，另外一種則會激活這些基因的表達。為了對高水平的β-連環蛋白產生反應，TCF/LEF的激活成員就會與抑制性成員互換位置，并能有效地掌控住局面，這種交換開關就能誘發腎元祖細胞分化為更具特異性的腎臟細胞。
當處于低水平的β-連環蛋白情況下，腎元祖細胞能夠自我更新并維持數量，這與預期的結果一致。然而，研究人員卻驚訝地發現，β-連環蛋白或許并不會再參與到與自我更新和干細胞維持相關的已知基因的表達過程中去了。
該研究結果表明，β-連環蛋白的直接轉錄作用僅限于對腎元祖細胞的誘導，而β-連環蛋白水平的上升則會將抑制性的TCF7L1/TCF7L2復合體轉換為激活性的LEF1/TCF7復合體，而這或許就會啟動快速的腎原性程序。
研究人員表示，盡管目前對于β-連環蛋白是如何發揮作用的，尚不清楚。但研究地越深入，就越能幫助開發人類腎臟類器官的培養物，并能幫助理解人類健康、機體再生和發育過程中面對的多種問題的發生原因。
資訊出處：
[1]Qiuyu Guo,Albert Kim,et al.A β-catenin-driven switch in TCF/LEF transcription factor binding to DNA target sites promotes commitment of mammalian nephron progenitor cells[J].eLife,2021,(2).
