人類幹細胞可以分化成任何人類細胞。但是去分化的過程基本上是反向分化，這與一些疾病有關。現在，研究人員已經發現了一種機制，這是乾細胞去分化過程的關鍵，為開發新的疾病治療方法打開了大門。

人類多能幹細胞（hPSCs）自我更新，分化並發展成專門的、更先進的細胞類型，是一個單向的過程。儘管之前的研究對影響這一過程的信號分子和基因進行了研究，但基本機制仍不清楚。

然而，還有一個過程被稱為去分化，在組織再生和癌症等疾病中出現。在去分化過程中，幹細胞基本上是反向發展，從較多的分化狀態轉為較少的分化狀態。一旦幹細胞開始分化，如何阻斷去分化是未知的。

現在，來自POSTECH和UCSB的一個研究小組已經研究了去分化過程和驅動它的因素。他們首先繪製了基因轉錄起始點，這提供了關於基因表達的關鍵信息。

研究人員發現，一種名為ZBTB12的轉錄因子參與了hPSC的分化，這是ZBTB12首次被報導參與分化過程。轉錄因子（TFs）參與了DNA到RNA的轉換（轉錄），對控制基因表達至關重要。

在進行單細胞RNA測序時，他們發現ZBTB12抑制了分化。缺乏ZBTB12的hPSCs分化為更原始的干細胞。他們被阻止分化成更高級的形式，證實了ZBTB12基因對乾細胞分化至關重要。

有了這些信息，研究人員發現，ZBTB12是抑制人類內源性逆轉錄病毒H（HERVH）表達的關鍵。人類內源性逆轉錄病毒約佔人類基因組的8%，是DNA上的”化石病毒”，是數百萬年來沿著靈長類動物種系傳播的古代感染遺跡。

尤其是HERVH，它是一個逆轉錄酶子，這是一組高度獨特的可轉座元素，佔人類基因組的40%以上。逆轉錄基因使用一種”複製和粘貼”機制將DNA複製成RNA，然後RNA跳到基因組上的另一個位置，被一種叫做逆轉錄酶的酶複製回DNA。已經發現逆轉錄子在健康組織中被沉默，但在癌症中卻被上調。

研究人員說，這意味著ZBTB12作為一個分子屏障，防止hPSCs的去分化，這有可能指導未來的疾病治療。

“該研究的通訊作者Jiwon Jang說：”我們的研究已經確定了阻止幹細胞去分化的分子屏障，為單向幹細胞分化的核心機制提供了見解，長期以來這一直是個謎。這一機制的發現對提高我們對與年齡有關的疾病和癌症疾病的理解和管理有著重大的希望，在這些疾病中，細胞的去分化經常發生。”

這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。