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钙离子和活性氧在多能干细胞中的功能和调控作用

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多能干细胞具有自我更新和多向分化潜能的特性,是再生医学的研究热点.对多能干细胞的研究有利于理解发育等生理过程以及相关疾病发生机制,有重要的理论研究价值和临床应用前景.钙离子(calcium ions,Ca2+)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)是细胞内信号分子,对干细胞的命运调控有重要的功能.正常情况下,一定的ROS水平下会维持干细胞自我更新和促进分化,但过高的ROS水平则会诱发细胞凋亡.Ca2+可通过多种方式参与维持干细胞的自我更新,包括钙依赖的细胞信号通路、细胞周期、表观遗传学修饰等,而钙稳态、钙信号及其水平对于各种类型的干细胞命运决定具有深远的影响.这些结果是推动干细胞领域发展的基础,为生物医学研究和再生医学的进步提供新的机会和角度.Ca2+和ROS在干细胞中的功能和调控作用将继续成为研究和应用的关键焦点.本文将论述ROS,Ca2+如何调控干细胞命运以及研究现状,并展望该领域的未来发展方向.
Function and regulation of calcium ions and reactive oxygen species in pluripotent stem cells
Pluripotent stem cells have the characteristics of self-renewal and multidirectional differentiation potential,and are the research focus of regenerative medicine.The study of pluripotent stem cells is conducive to understanding physiological processes such as development and the pathogenesis of related diseases,and has important theoretical research value and clinical application prospect.Calcium ions(Ca2+)and reactive oxygen species(ROS)are intracellular signaling molecules that play an important role in the fate regulation of stem cells.Under normal circumstances,the suitable ROS levels would maintain stem cell self-renewal and promote differentiation,but too high ROS levels would induce cell apoptosis.Ca2+is involved in the maintenance of stem cell self-renewal in a variety of ways,including calcium-dependent cell signaling pathways,cell cycles,and epigenetic modifications,and calcium homeostasis,calcium signaling,and levels have a profound impact on the fate of various types of stem cells.These results are fundamental to advancing the field of stem cells,providing new opportunities and perspectives for the advancement of biomedical research and regenerative medicine.The function and regulatory role of Ca2+and ROS in stem cells will continue to be a key focus of research and application.This article will discuss how ROS and Ca regulate the fate of stem cells and the current research status,and look forward to the future development direction of this field.

reactive oxygen speciescalcium ionsmitochondriaepigenetic inheritancemetabolismpluripotencydifferentiationstem cell

洪雪君、符江琴、林东童、张旖凯、丁浩霖、谭天欣、李邱致、李安琪、刘兴国

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广州医科大学,细胞命运调控与疾病粤港澳联合实验室,广州 511436

中国科学院香港科学创新研究院再生医学与健康中心,香港 999077

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2024

10.1360/SSV-2023-0316

中国科学(生命科学)
中国科学院

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CSTPCD北大核心
影响因子：0.725
ISSN：1674-7232
年,卷(期)：2024.54(8)
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