第三军医大学Nature子刊发表干细胞研究新成果（附原文）

坤明

7 g* ]4 b) h  z0 N" e) I

2 ~+ c# s, E5 f9 B; k8 \0 _　　
. J$ s& e2 F, r$ q  F生物通报道   来自第三军医大学的研究人员证实，Dax1与Nanog平行作用稳定了小鼠胚胎干细胞并诱导了多能性。研究结果发表在10月6日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。( s/ k. |+ z, e" E  N1 @

5 `; Z1 K5 i+ @% n: Q第三军医大学的胡福泉(Fu-Quan Hu)教授及蹇锐(Rui Jian)博士是这篇论文的共同通讯作者。胡福泉教授的主要研究领域包括微生物基因组学和抗微生物感染。4 N1 ^9 S* h+ d  m, R/ q

, l! j' N, j, w% {胚胎干细胞(ESCs)是指当受精卵分裂发育成囊胚时内细胞团的细胞，其具有在体外无限增殖、自我更新和多向分化的特性。了解多能性的维持机制不仅可以推动组织工程学、胚胎发育和癌症研究的发展，还能够促成新的诱导多能干细胞(iPSC)技术（延伸阅读：Science揭示干细胞自我更新的最小工具箱）。Oct4和Nanog是ESCs中最充分了解的多能性因子。研究证实以Oct4/Nanog为中心的调控网络在ESC命运决定中起关键作用。尽管当前该网络中的因子列表迅速地扩展，对于这些因子与Oct4和Nanog的功能关系却知之甚少。: Z* O0 ]+ z  s9 w4 f
6 R7 i3 h9 R( s0 K0 y
Nanog过表达可阻断ESCs分化为胚外内胚层（extra-embryonic endoderm，ExEn），促成细胞因子非依赖性的自我更新。Gata6和Nanog之间的相互拮抗被认为决定了ExEn与干细胞的命运。具体说来，过量的Gata6可导致ExEn谱系，而过量的Nanog则促成干细胞状态。不同于Nanog，Oct4表达受到严密地调控由此来维持ESC多能性。Oct4表达下降低于50%时可上调转录因子Cdx2和Eomes诱导ESC分化为滋养外胚层（trophectoderm，TE）。而当Oct4表达超过150%时，ESC则主要分化为ExEn细胞，伴Gata6表达增加。+ q7 R0 p5 n) t
$ k) B+ {: i# t' ]# _
相比于Oct4相对一致的表达，ESCs中的Nanog表达并不均一且呈动态变化。Nanog高水平的ESCs具有高自我更新效率，而Nanog低水平的ESCs更倾向于分化ExEn，并上调Gata6。到目前为止，仍不是很清楚Nanog高水平和Nanog低水平状态转变过程中多能性的稳定机制。Nanog低水平或无Nanog的ESCs能够维持自我更新能力和多能性，表明Gata6增高并不足以诱导ExEn分化。因此，有可能存在其他功能上独立于Nanog的ESC特异性转录因子，参与抑制了Nanog无或低水平的ESCs中的Gata6充分活化以及ExEn分化。
  A* T" j& Z3 {8 v9 ^4 S - {5 R# ^$ x8 J/ \
在这篇文章中研究人员报告称，证实Dax1与Nanog平行作用调控了小鼠ESC (mESCs)身份。稳定抑制Dax1的mESCs倾向于分化但没有丧失多能性，而Dax1过表达则支持了LIF非依赖性的自我更新。他们发现尽管二者部分互补，Dax1和Nanog独立发挥功能，且不能相互替代。它们都是充分重编程诱导多能性的必要条件。重要的是，Dax1为Nanog低水平mESCs自我更新所必需。此外，研究人员还报告称Dax1通过直接抑制Gata6转录阻止了ExEn定型。Dax1有可能独立或作为Oct4的下游效应因子介导抑制了滋养外胚层分化。
% ^, e0 e1 R9 E( b. i0 n& i 8 P# Z: E/ l4 x; B3 i2 S5 \6 A8 ^! G
这些研究结果确定了在mESCs状态转换以及体细胞重编程过程中，Dax1对于维持多能性发挥了基础作用。
# f( j  m2 A7 B( c# z% M( n+ W
. o+ C% B# O: t8 k+ {（生物通：何嫱）
9 N& t; u/ x$ A% n
4 F- f/ ~# V6 l0 u) T7 s; \3楼原文 感谢uyunbilig 提供

坤明

Dax1 and Nanog act in parallel to stabilize mouse embryonic stem cells and induced pluripotency# h6 T; z8 {/ [/ Q0 m

- s" i" k( p3 z1 W. UNanog expression is heterogeneous and dynamic in embryonic stem cells (ESCs). However, the mechanism for stabilizing pluripotency during the transitions between Nanoghigh and Nanoglow states is not well understood. Here we report that Dax1 acts in parallel with Nanog to regulate mouse ESC (mESCs) identity. Dax1 stable knockdown mESCs are predisposed towards differentiation but do not lose pluripotency, whereas Dax1 overexpression supports LIF-independent self-renewal. Although partially complementary, Dax1 and Nanog function independently and cannot replace one another. They are both required for full reprogramming to induce pluripotency. Importantly, Dax1 is indispensable for self-renewal of Nanoglow mESCs. Moreover, we report that Dax1 prevents extra-embryonic endoderm (ExEn) commitment by directly repressing Gata6 transcription. Dax1 may also mediate inhibition of trophectoderm differentiation independent or as a downstream effector of Oct4. These findings establish a basal role of Dax1 in maintaining pluripotency during the state transition of mESCs and somatic cell reprogramming.( r8 j3 l0 r# \

uyunbilig

原文

刘彩云

楼主天天提供的的信息量好大啊。