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            中科院:發現組蛋白去乙?;瘜ι窠浨绑w分化的重要作用

            近日,國際生物醫學重要學術期刊BMC Biology 在線發表了中科院上海生命科學研究院/上海交通大學醫學院健康科學研究所樂衛東研究組的最新研究成果“Suppression of histone deacetylation promotes the differentiation of human pluripotent stem cells towards neural progenitor cells”,揭示組蛋白去乙?;揎椩谌硕嗄芨杉毎蛏窠浨绑w分化中的重要作用。

            人多能干細胞(hPSC;包括人胚胎干細胞hESC和人誘導多能干細胞hiPSC)的神經分化(Neural differentiation)包括兩個階段:hPSC分化為神經前體細胞(NPC)和NPC進一步分化為神經元或者膠質細胞。因此,研究hPSC神經分化的機制對神經退行性疾病的體外模擬,發病機制的研究和細胞治療的探索有重要的作用。

            組蛋白去乙?;揎?histone deacetylation)參與了神經分化的過程,但是這一修飾在hPSC向NPC分化階段的作用并不清楚。博士研究生楊娟和唐宇在樂衛東教授的指導下發現抑制組蛋白去乙?;揎椖軌虼龠MhPSC向NPC分化。在hPSC的神經分化的起始階段添加去乙?;敢种苿?HDAC inhibitors)能夠促進干細胞向外胚層分化,而減少其向中胚層和內胚層的分化。

            通過抑制組蛋白的去乙?;?,神經前體的標志物如PAX6和SOX2的表達都顯著升高,而內胚層的標志物如GATA6的表達降低,進而提高了NPC的生成。研究還進一步發現HDAC3是抑制NPC生成的重要因素之一。在干細胞中HDAC3會與SMRT形成復合體,敲低HDAC3或者SMRT的表達都能促進干細胞分化為NPC,提示HDAC3極可能是通過這一抑制復合體參與神經分化。

            該研究闡述了HDACs,尤其是HDAC3在人干細胞向NPC分化中的重要作用,為研究hPSC的神經分化提供了新的思路。同時,該研究還建立了一個新型的高效的神經前體分化的方法,可以促進hPSC在神經退行性疾病的中應用。

            此課題研究得到了國家自然科學基金委和中國科學院等經費資助。

             

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