人类基因组中的逆转录病毒在多能干细胞中是活跃的

根据发表在该杂志上的一项新研究，一种名为HERV-H的逆转录病毒可能在多能干细胞中发挥重要作用，这种病毒在数百万年前就进入了人类基因组逆转录学马萨诸塞医学院的科学家多能干细胞能够产生所有的组织类型，包括血细胞、脑细胞和心脏细胞。这一发现可能有助于解释这些细胞如何保持多能状态，并能够分化成多种类型的细胞，可能对使用多能干细胞治疗一系列人类疾病的疗法产生深远的影响。

“我们观察到的是，一群名为Herv-H的内源性逆转录病毒非常繁忙人胚胎干细胞，“艾维德·鲁班，大卫·卢尔德·纪念教授艾滋病毒/艾滋病研究教授，分子医学教授和铅作者的艾滋病毒研究教授Jeremy Luban说。”事实上，Herv-H是多能干的最丰富的基因之一细胞，它没有在任何其他细胞类型中找到。“

在这项研究中，鲁班博士及其同事描述了来自HERV-H序列的RNA是如何在多能干细胞中所发现的总RNA中占2%之多的。HERV-H序列受用于重编程的相同因素控制皮肤细胞诱导多能干细胞(iPS)的研究，这一发现获得了2012年的诺贝尔奖诺贝尔奖在生理学或医学。换句话说，HERV-H是一种新的标志物多能性这有可能帮助iPS细胞的发展，并改变目前的干细胞技术，”鲁班说。

当逆转录病毒感染一个细胞时，它将自己的基因插入宿主细胞的染色体DNA中。因此，宿主细胞会处理病毒基因组作为其自身DNA序列的一部分，并开始使蛋白质组装成组合的病毒副本。因为逆转录病毒现在是宿主细胞基因组的一部分，当细胞分裂时，病毒被所有人继承女儿细胞．

在极少数情况下，认为逆转录病毒可以感染人的精子或蛋细胞。如果发生这种情况，如果产生的胚胎存活，逆转录病毒就可以成为人类基因组的永久部分，并且从代代发电到生成。科学家估计，大约8％的人类基因组可能由留下数百万年前发生的感染留下的灭绝逆转录病毒组成。然而，这些渗透逆转录病毒的序列被认为没有可辨别的功能价值。

“人类基因组充满了逆转录病毒DNA认为不仅仅是僵化的垃圾，”鲁班说。“越来越多，有迹象表明这些序列可能不是垃圾。它们可能在基因表达中发挥作用。”

艾滋病毒和其他逆转录病毒的专家，鲁班和他的同事正在寻求理解如果在膨胀的人类基因组中存在理由，逆转录病毒插入自己。知道涉及染色体DNA逆转录病毒可能攻击可能导致保护免受感染的药物;更好的基因治疗治疗;或者新的生物标志物预测，鲁班说，逆转录病毒将在基因组中插入自身。

在已经在人类基因组中的逆转录病毒序列上转动这些相同的技术，它们发现了一种似乎是活性的序列。“序列没有制作蛋白质，因为它们已经如此扰乱了数百万年，但他们正在制作这些长期的不沉积的RNA，”鲁班说。

具体来说，HERV-H序列在人类体内产生了大量的RNA胚胎干细胞-只有干细胞。总共有超过1000个HERV-H逆转录病毒基因组分散在人类基因组中。鲁班实验室还在一些iPS细胞中发现了高水平的HERV-H RNA。其他iPS细胞，可能是那些没有被充分重编程到多能性的细胞系，具有较低水平的HERV-H RNA，这是另一个表明HERV-H可能是多能性的重要标志。

有趣的是，在人类中表达的骨疱疹基因多能干细胞鲁班说，这种病毒只在人类和黑猩猩的基因组中发现，这表明HERV-H感染了人类相对较晚的祖先。

“从前，HERV-H是我们基因组的一种入侵者，可能会导致艾滋病或癌症等疾病，”鲁班说。“现在似乎已经达到了某种détente。不仅如此，这种古老的入侵者可能有一天会被临床医生利用，用干细胞疗法治愈各种疾病。”

鲁班和同事将下次尝试确定Herv-H对多能性做出贡献的具体机制。

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