早期胚胎中的干細(xì)胞擁有無(wú)限的潛力，它們能夠成為任何類型的細(xì)胞，人們一直希望利用這一點(diǎn)來(lái)治療疾病和修復(fù)創(chuàng)傷。怎樣才能將干細(xì)胞穩(wěn)定在青春永駐的狀態(tài)下呢？正確的環(huán)境可以幫助人們做到這一點(diǎn)，干細(xì)胞能夠通過(guò)調(diào)整自己的代謝，增強(qiáng)自己的再生能力，避免分化成為特定的細(xì)胞類型。

    表觀遺傳學(xué)修飾不會(huì)影響基因序列，而是通過(guò)改變DNA包裝決定它是否開(kāi)放進(jìn)行表達(dá)。甲基化一般會(huì)沉默基因組的相應(yīng)區(qū)域。干細(xì)胞為了保留分化能力需要基因組整個(gè)開(kāi)放，因此甲基化必需受到控制。這種表觀遺傳學(xué)標(biāo)簽本身就是代謝產(chǎn)物，此外代謝產(chǎn)物也參與了去甲基化過(guò)程。

    所有負(fù)責(zé)DNA和染色質(zhì)修飾的酶都要用到細(xì)胞的代謝產(chǎn)物。不過(guò)人們之前并不清楚，發(fā)育和分化過(guò)程的代謝調(diào)整對(duì)基因表達(dá)有何影響。我們發(fā)現(xiàn)，使用什么營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，怎樣使用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，都會(huì)改變干細(xì)胞的染色質(zhì)景觀和基因表達(dá)，進(jìn)而影響干細(xì)胞的命運(yùn)。與含有牛血清的傳統(tǒng)培養(yǎng)基相比，小鼠的胚胎干細(xì)胞在2i培養(yǎng)基中能更好的自我更新。

    研究顯示，就算沒(méi)有*，2i細(xì)胞也能生成大量α-酮戊二酸。更令人驚訝的是，2i細(xì)胞調(diào)整了自己的代謝，減少了三羧酸循環(huán)中的α-酮戊二酸分解。一般來(lái)說(shuō)，α-酮戊二酸會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁猁}供給細(xì)胞生長(zhǎng)。代謝調(diào)整之后，更多的α-酮戊二酸開(kāi)始為去甲基化提供能量。

    發(fā)現(xiàn)代謝和干細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)聯(lián)，有助于人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)發(fā)育和再生，更好的利用干細(xì)胞治療相關(guān)疾病，比如修復(fù)脊髓損傷或治療一型糖尿病。這項(xiàng)研究也為理解癌癥提供了一個(gè)新的角度。