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人胚胎干细胞转化奥秘有新解

发布时间:2019-10-18 03:44:17 编辑:笔名

人胚胎干细胞具有无限制扩增的能力,还能分化为组成人体器官组织所有类型细胞和可移植的细胞,具有广阔的临床应用前景。近日,《自然·通讯》在线发表了中国科学院广州生物医药与健康研究院潘光锦课题组关于人胚胎干细胞转化的研究成果:PRC2复合物决定人胚胎干细胞是否能向整个外胚层谱系分化,并且在维持幼稚态和始发态两种状态的胚胎干细胞多能性中发挥不同的作用。该成果为进一步研究不同状态的胚胎干细胞之间的自我更新能力和发育潜能的区别带来新的方向。

由多梳蛋白抑制复合物2(PRC2)介导的组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化(H3K27me3)是一类非常重要的组蛋白修饰,通过抑制基因表达,在胚胎发育和肿瘤等疾病的发生方面都发挥关键作用。尽管PRC2和H3K27me3已被证明在小鼠胚胎发育过程中发挥着关键作用,但是它们在细胞命运转变过程中的具体作用机制,尤其是介导人胚胎干细胞多能性维持与分化过程中的具体作用还不清楚。

潘光锦课题组首先通过CRISPR/Cas9介导的编辑技术,在人胚胎干细胞中分别敲除PRC2的核心组分,发现缺失PRC2的人胚胎干细胞失去多能性而发生自发分化,这种自发分化由于BMP信号的去抑制而倾向于中内胚层谱系。进一步研究发现,缺失EZH1或EZH2的人胚胎干细胞也不能分化到外胚层谱系。同时,课题组也展示缺失PRC2的鼠胚胎干细胞可以维持自我更新状态。然而,课题组将缺失PRC2的鼠胚胎干细胞转变到始发态时,这些细胞和缺失PRC2的人胚胎干细胞相似,都发生自发分化。相反的是,将人胚胎干细胞转变成幼稚态时,课题组发现PRC2并不是必要的。

潘光锦表示,该研究结果为理解PRC2复合物对人胚胎细胞命运决定作用提供新的视角,这就为进一步研究胚胎干细胞的多能性维持和分化调控机制提供了新的思路。

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