Stem Cell Reports：干细胞分化的表观遗传学开关有助于组织修复
Illinois大学的研究人员发现了一个指导胚胎干细胞成熟为内皮细胞(形成血管的特化细胞)的表观遗传学开关。这项研究发表在6月25日的Stem Cell Reports杂志上，该发现可以帮助人们更有效地从干细胞获得内皮细胞，并将其用于组织修复。
高等生物的细胞核负责储存基因组DNA，这些DNA环由四种组蛋白组成的八聚体，形成碟状的核小体结构。基因组DNA以这样的形式包装成为染色质，使DNA受到良好的保护。
表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性。组蛋白上的表观遗传学改变，可以使基因暴露出来进而上调它们的表达。研究人员发现，在胚胎细胞分化成为内皮细胞的过程中，需要两个关键的酶对组蛋白进行表观遗传学修饰。
“组蛋白表观遗传学修饰可以同时激活大量基因，组蛋白甲基化就是其中之一，”文章作者Jalees Rehman副教授说，“我们希望在高度复杂的干细胞分化中，找到关键的表观遗传学调控子。”
研究人员在小鼠模型中研究了胚胎干细胞转变为成熟内皮细胞的过程。他们发现，两个组蛋白去甲基化酶(KDM4A和KDM4C)在这一过程中高水平表达。
随后他们在斑马鱼胚胎中去除了这两种酶，结果斑马鱼胚胎无法形成血管。研究还显示，单独去除KDM4A比单独去除KDM4C的影响大，说明KDM4A在血管发育中更早起作用。进一步研究表明，这两种酶调控的主要是内皮细胞所特有的启动子或者启动其他基因。
“我们已经分析了这两个表观遗传学开关激活的部分基因，”Rehman说。“鉴定这些开关激活的其他基因，以及在干细胞分化中关闭的基因通路，有助于更全面地理解血管发育，阐明干细胞协调复杂分子信号决定自身命运的机制。”
《医学科学报》 (第26期 第5版 国际期刊), 百拇医药
高等生物的细胞核负责储存基因组DNA，这些DNA环由四种组蛋白组成的八聚体，形成碟状的核小体结构。基因组DNA以这样的形式包装成为染色质，使DNA受到良好的保护。
表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性。组蛋白上的表观遗传学改变，可以使基因暴露出来进而上调它们的表达。研究人员发现，在胚胎细胞分化成为内皮细胞的过程中，需要两个关键的酶对组蛋白进行表观遗传学修饰。
“组蛋白表观遗传学修饰可以同时激活大量基因，组蛋白甲基化就是其中之一，”文章作者Jalees Rehman副教授说，“我们希望在高度复杂的干细胞分化中，找到关键的表观遗传学调控子。”
研究人员在小鼠模型中研究了胚胎干细胞转变为成熟内皮细胞的过程。他们发现，两个组蛋白去甲基化酶(KDM4A和KDM4C)在这一过程中高水平表达。
随后他们在斑马鱼胚胎中去除了这两种酶，结果斑马鱼胚胎无法形成血管。研究还显示，单独去除KDM4A比单独去除KDM4C的影响大，说明KDM4A在血管发育中更早起作用。进一步研究表明，这两种酶调控的主要是内皮细胞所特有的启动子或者启动其他基因。
“我们已经分析了这两个表观遗传学开关激活的部分基因，”Rehman说。“鉴定这些开关激活的其他基因，以及在干细胞分化中关闭的基因通路，有助于更全面地理解血管发育，阐明干细胞协调复杂分子信号决定自身命运的机制。”
《医学科学报》 (第26期 第5版 国际期刊), 百拇医药
参见：首页 > 医学版 > 医学知识 > 代谢&生命 > 遗传