“自我维持”与“分化潜能”是干细胞最重要的两个特征。干细胞的命运，即维持干性（自我维持），还是走向分化？是一个至关重要的问题。正如莎士比亚名剧《哈姆莱特》主人公所言，“To be, or not to be: that is the question. （生还是死，这是个问题！）”。干细胞的命运决定是涉及有机体健康及生死存亡的重大问题，也是干细胞领域的研究热点之一。干细胞早衰、或过度增殖会导致器官功能衰退或肿瘤发生等病症。故探究干细胞命运决定的影响因子及其调控机理，对于进一步研究有机体的稳态调节、组织发育及疾病发生等过程具有重要价值。

陈冬生副教授的“干细胞与模式生物”课题组以模式生物——果蝇的生殖系统为研究对象，通过遗传筛选，最新发现果蝇gilgasmesh（gish）基因在精巢生殖干细胞（Germline Stem Cells，GSCs）命运调控中发挥重要功能。gish基因编码一种酪蛋白激酶，该激酶是哺乳动物酪蛋白激酶1（casein kinase 1， CK1）的同源物。CK1家族在进化上高度保守，是最早被分离的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶之一，广泛分布于从酵母到人类等真核生物中。研究表明：（1）果蝇gish基因的突变导致其精巢生殖干细胞的数量随着时间而严重下降（Fig.1）；（2）嵌合体分析技术结合果蝇转基因挽救实验结果表明gish基因内源性调控GSC维持；（3）gish基因不影响BMP信号通路中Dpp/Gbb信号介导的bam基因转录沉默，同时也不影响Dpp/Gbb信号依赖的Dad基因表达，此结果暗示gish基因独立于BMP信号通路发挥功能；（4）gish过表达未能引起GSC数量的明显增加，表明Gish过表达不能促进GSC过度增殖。酪蛋白激酶1进化上的高度保守特征可能暗示了哺乳类动物中也存在类似的调控机制。

该项成果于近期发表在自然出版集团下属期刊《Scientific Reports》（科学报告）上。朱翔翔与周利娟等研究生承担重要工作，本研究得到国家自然科学基金、安徽高校自然基金重点项目及“蛋白质工程及生物制药”安徽高校科研平台创新团队项目的资助。

论文相关信息：Chen, D., Zhu, X., Zhou, L., Wang, J., Tao, X., Wang, S., Sun, F., Kan, X., Han, Z., and Gu, Y. Gilgamesh is required for the maintenance of germline stem cells in Drosophila testis. Scientific Reports, 2017, 7: 5737.

DOI: 10.1038/s41598-017-05975-w