干细胞通过在自我维持与产生特化后代之间取得平衡来维持组织功能。在许多组织中，部分早期后代还可通过去分化恢复为干细胞状态，从而在干细胞减少时补充干细胞库。

研究聚焦果蝇生殖系干细胞

怀特黑德研究所研究人员在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表的一项研究中，提出两种互补机制，解释细胞如何在获得不同身份的同时保留干细胞潜能。研究由怀特黑德研究所成员山下由纪子及其实验室博士后阿梅莉·拉兹（Amélie Raz）牵头，研究对象为雄性果蝇的生殖系干细胞——这类细胞负责产生精子，位于跨代延续的谱系起点。

为区分干细胞与其直接后代，研究团队分析了RNA水平。RNA通常被视为连接DNA基因与蛋白质产物的中介，其数量常用于反映细胞正在使用哪些基因，从而指示细胞身份。

RNA谱相近但“是否仍在合成”不同

研究人员原本预期能找到一组干细胞特有的RNA标记，但结果显示，干细胞与其直接后代共享看似相同的RNA谱。拉兹在论文相关表述中称，未能发现“干细胞特有”的RNA，反而成为理解其形成机制的关键线索。

研究进一步指出，两类细胞的差异不在于“有哪些RNA”，而在于这些RNA是否仍在被持续合成：干细胞持续产生相关RNA；而其后代虽然继承了许多相同分子，却停止合成新的RNA。研究团队据此认为，仅凭RNA的存在与丰度并不足以完整界定细胞状态；在后代细胞中，共享RNA更可能反映早期状态的遗留，而非干细胞中仍在运行的活跃基因表达程序。

Bmp与Jak-Stat信号被指“独立分工”

研究还讨论了微环境信号对细胞命运的影响。干细胞位于被称为“生态位”的特定微环境中，生态位通过分子信号调控细胞行为。长期以来，Bmp与Jak-Stat两条信号通路被认为参与调控生殖系干细胞，既有模型多假设两者协同或存在冗余。

不过，该研究报告称，两条通路实际上独立发挥作用，分别控制不同的基因子集。研究团队表示，正是两条通路的组合活性定义了不同细胞状态：当两条信号均活跃时，细胞维持干细胞身份；当两者均不活跃时，细胞沿分化路径继续前进；当仅有一条通路保持活跃时，细胞可通过去分化回归干细胞状态。

研究认为，这种“模块化”的信号安排，使具有相同潜能的细胞能够依据所接收的信号走向不同路径，并为解释干细胞群体为何常依赖多条信号通路提供了线索：多重信号未必是相互备份，而可能分别调控细胞行为的不同部分，共同塑造细胞轨迹。山下由纪子在研究相关表述中称，该结果显示多条信号通路可以承担不同角色，共同决定细胞是自我更新、分化还是回归。

对干细胞调控模型提出新问题

研究团队进一步指出，这项工作提示，单纯识别细胞中“存在哪些分子”并不总能揭示其功能状态；在常用分子指标上看似相同的细胞，可能处于不同的调控状态。

研究人员表示，他们已确定一组与果蝇早期生殖系状态相关的基因，并将继续研究这些基因的功能及其如何影响干细胞行为。拉兹在相关表述中称，在明确存在哪些RNA之后，下一步将聚焦这些RNA分子在细胞中的作用。

研究同时认为，即便在研究多年、相对成熟的模型系统中，关于干细胞调控的既有框架也可能并不完整，仍有进一步发现空间。