RNA m~6A甲基化修饰概述

RNA上存在多种修饰形式,如6-甲基腺嘌呤(m~6A)、5-甲基胞嘧啶(m5C)、1-甲基腺嘌呤(m1A)和假尿嘧啶等。m~6A是真核生物m RNA中丰度最高的甲基化修饰形式,也是目前研究最为透彻的一种RNA修饰类型。随着m~6A修饰检测和测序技术的发展以及单碱基分辨率等新兴技术的兴起,多种m~6A修饰相关的调控蛋白被鉴定,其调控的生物学功能也得到了更深入的解析。该文主要介绍了m~6A甲基化修饰的调控蛋白、分布特征及规律、检测技术、生物学功能及其与肿瘤的关联,并对目前该研究领域面临的主要机遇与挑战进行了讨论。     

维持胚胎干细胞自我更新分子机制的研究进展

胚胎干细胞通过特殊内源性分子的表达,以及微环境中多种细胞因子和胞外基质的刺激,构成信号网络,共同调控自我更新.近年来,通过对Oct3/4、Nanog等胚胎干细胞特殊分子标记,以及LIF-STAT3,Wnt-β-连环素,BMP-Id等信号通路的研究,探讨了胚胎干细胞自我更新信号网络的分子机制.维持自我更新的关键在于胚胎干细胞生长微环境中的各种细胞因子和胞外基质的含量,以及细胞内源性特异分子表达量之间的平衡.     

调控胚胎干细胞自我更新的关键转录因子研究进展

胚胎干细胞（embryonic stem cells,ES细胞）具有自我更新和发育多能性的特点,在再生医学研究中有着广泛的应用前景。ES细胞多能性和自我更新的维持受到复杂的调控,涉及到转录调控、信号转导以及表观遗传调控等多个方面。转录因子Oct4、Sox2、Nanog在其中扮演着非常重要的角色,对干细胞特性的维持必不可少。本文着重讨论了这些关键转录因子的研究进展。这些研究促进了对ES细胞自我更新机制的深入理解,并为进一步的临床研究提供了理论基础。     

维持胚胎干细胞自我更新状态的分子信号途径

胚胎干细胞是从胚胎植入前期胚泡内细胞团分离的细胞,可以长久维持对称性自我更新的未分化状态。多种胞内外细胞因子介导的信号途径参与这种状态的调节。现对胚胎干细胞自我更新途径分子机制进行综述,并提出有待进一步阐明的相关问题。     

m~6A修饰的调控机制及其在发育和干细胞中的功能研究进展

N6-甲基腺嘌呤(m~6A)作为真核生物RNA上的一种重要的表观遗传修饰,拥有众多的识别蛋白,形成了复杂多样的调控网络,在调控生物体的生长发育以及疾病的发生中有着重要的作用。该文对m~6A以及其检测方法和阅读蛋白进行简要介绍,着重讨论了m~6A在干细胞干性维持以及胚胎发育中的生物学功能,总结了m~6A与其他分子修饰的联系,讨论了rRNA上的m~6A修饰,最后对m~6A可能参与的其他生物学过程进行了展望。     

同源域蛋白Nanog与胚胎干细胞的自我更新研究进展

胚胎干细胞作为一种具有自我更新能力的细胞,可以在体外无限对称性分裂,同时保持未分化状态,具有向各种类型细胞分化的潜能.基于这一特性,胚胎干细胞（embryonic stem cell,ES细胞）有着极其广阔的应用前景。维持ES细胞自我更新的机制至今尚未阐明,推测ES细胞的自我更新机制是一个包括细胞外刺激、细胞内多种因子共同参与的复杂的网络调节系统。近年来发现同源域蛋白Nanog在这个网络调节系统中处于中心地位,对ES细胞自我更新的维持起着关键作用。本文就近年来关于Nanog在ES细胞自我更新维持中的作用,以及它与其他信号通路之间的对话,阐明ES细胞自我更新的维持机制。     

Wnt信号在胚胎干细胞自我更新和分化中的作用

胚胎干细胞分离自胚泡内细胞团,具有无限自我更新和多向分化潜能,有很大的医学应用前景。Wnt家族是一类分泌型的细胞信号传导蛋白,可以通过复杂的信号传递通路调控胚胎的早期发育,对细胞的分化、增殖及生长具有重要的调节作用。该文就Wnt信号通路调节胚胎干细胞的自我更新和分化作一综述。     

m~6A修饰及其对病毒复制过程调控研究进展

N6-甲基腺嘌呤(N~6-methyladenosine, m~6A)修饰是一种在真核生物中普遍存在的RNA修饰方式,在mRNA转运、稳定、翻译等过程中具有重要作用。m~6A修饰在病毒复制周期中扮演不同的角色,病毒的复制和宿主对病毒的免疫反应都受到m~6A甲基化的影响。本文总结了近年来关于m6A修饰方面的分子作用机制及其对病毒复制以及宿主免疫反应的影响相关研究,以期为病毒生命周期中的表观遗传调控研究提供一定的参考。     

人胚胎干细胞自我更新特性维持的表观–代谢调控新机制

染色质地貌和细胞代谢对细胞命运决定有着重要的作用,但人们对它们之间的互相作用却了解甚少。我们运用基因组范围的si RNA筛选,发现PHB对于维持人胚胎干细胞的自我更新具有重要的作用。其具体机制如下:PHB可以和H3.3的伴侣蛋白HIRA形成蛋白复合体;与PHB相似的是,HIRA对人胚胎干细胞特性的维持也起着重要的作用;特别是PHB和HIRA对异柠檬酸脱氢酶启动子区域染色质结构的调节,调控着对胚胎干细胞命运有着重要作用的代谢产物—α-酮戊二酸的产生。我们的研究揭示了在人胚胎干细胞的细胞核中,PHB通过与HIRA复合体相互作用参与维持正常染色质的结构和重要代谢产物的生成,进而使人胚胎干细胞处于自我更新状态。     

bFGF激活PI3K信号通路调控大鼠胚胎干细胞自我更新

碱性成纤维细胞生长因子(basic fi broblast growth factor,b FGF)在小鼠和人胚胎干细胞自我更新和分化过程中起着重要的调控作用,但目前关于bFGF在大鼠胚胎干细胞中的调控作用并不是很清楚。该文在无饲养层细胞的条件下,通过碱性磷酸酶染色、免疫荧光、RT-PCR等方法对大鼠胚胎干细胞在激活b FGF相关信号通路后自我更新、细胞分化潜能等进行了分析。结果显示,在白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)加GSK3抑制剂(CHIR99021)和ERK抑制剂(PD0325901)(简称L/2I)基础上,b FGF能明显促进大鼠胚胎干细胞的增殖。L/2I/b(L/2I+b FGF)条件下培养的大鼠胚胎干细胞能维持干性标志基因Oct-4、Nanog的表达,同时也保持了向不同胚层细胞分化的能力。另外,L/2I/b也能支持从大鼠囊胚原代分离胚胎干细胞。Western blot结果显示,b FGF能促进PI3K下游分子AKT的磷酸化。小分子化合物SU5402或LY294002分别抑制FGF受体及PI3K均能阻断b FGF激活的AKT磷酸化,并抑制b FGF对大鼠胚胎干细胞自我更新的促进作用。这些结果表明,b FGF通过激活大鼠胚胎干细胞PI3K/AKT相关的信号通路促进大鼠胚胎干细胞自我更新。     

Zfx基因与干细胞自我更新

干细胞具有自我更新保持不分化状态的特性,不同的干细胞具有不同的自我更新机制. Zfx基因(zinc fin ger-X gene)在部分胚胎干细胞和造血干细胞中高表达,该基因高表达有利于胚胎干细胞和造血干细胞自我更新; Zfx基因表达不足或缺乏的胚胎干细胞和造血干细胞自我更新的能力下降,细胞凋亡明显增加.在胚胎干细胞和造血干细胞中发现一些Zfx基因直接调控的靶基因,Zfx 基因可能是控制各种干细胞自我更新的共同的分子机制. Zfx基因表达不足不影响胚胎干细胞和造血干细胞的分化,缺乏 Zfx基因的胚胎干细胞和造血干细胞能够正常分化为各自的功能细胞.     

m6A甲基化修饰调控造血干细胞命运决定

正血液系统是维持机体生命活动最重要的系统之一,能够为机体提供氧气和营养物质,通过物质交换维持内环境的稳态,同时为机体提供免疫防御和保护。血细胞是血液的重要组成成分,可以分为髓系和淋系两大类,其中髓系细胞包括红系细胞、巨核系细胞、粒系细胞和单核系细胞,淋系细胞主要     

RNA m~6A甲基化修饰对生物学功能调控作用的研究进展

目前发现的RNA表观遗传修饰存在多种方式,如N~6-甲基腺嘌呤(N~6-methyladenosine, m~6A)、N~1-甲基腺嘌呤(N1-methyladenosine, m~1A)、5-甲基胞嘧啶(5-methylcytidine, m5C)和假尿嘧啶核苷(pseudouridine,PD)等。m~6A是最常见的一种修饰,它是由甲基转移酶和去甲基化酶以及结合蛋白所催化的一种动态可逆的修饰方式,具有重要的调控功能,参与多种细胞进程和疾病的病理过程。最近5年,随着RNA检测技术的发展,m~6A修饰的生物学功能探索已成为RNA领域的前沿热点,该文拟对m~6A甲基化修饰的相关蛋白、生物学功能等方面进行简要概述。     

microRNAs参与肿瘤干细胞的调节

肿瘤干细胞存在于多种类型肿瘤中,并与肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤干细胞和胚胎干细胞在生物学特征上存在许多共同点,如自我更新,多潜能性分化等等。然而,肿瘤干细胞和胚胎干细胞又存在很大差异,主要表现在耐药性、致瘤力和转移活性上。肿瘤干细胞在临床研究中具有不可替代的重要性,然而其分子水平上的调节机制尚未被完整揭示。作为内源性非编码小RNA的一部分,miRNAs在细胞发生发展的调节过程中扮演着重要角色。大量研究表明,miRNAs参与肿瘤干细胞的调节,并参与肿瘤的发生与进展。探索miRNAs在肿瘤干细胞基因表达调控中的作用及作用机制,有助于肿瘤特异性生物学标志物及治疗靶点的确定。本文就miRNAs与肿瘤干细胞调节的相关研究进展进行综述。     

神经干细胞的自我更新与衰老

近年来出现一种阐明机体衰老机制的新学说——干细胞衰老学说。虽然干细胞拥有极强的自我更新能力,但仍会出现衰老现象,且这种衰老通常是不可改变的。神经干细胞(NSCs)是神经系统中恒定存在的具有自我更新和多向分化潜能的一类原始细胞,它可以分化为神经元和多种胶质细胞。目前NSCs移植治疗神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的研究已日渐深入,但因NSCs的自我更新及衰老等问题影响了NSCs的寿命及活力,从而导致移植的NSCs无法在体内长期存活,这是干细胞临床应用面临的一大难题,因此NSCs的自我更新及衰老问题正受到越来越多的学者和医生的关注。本文简要综述了NSCs自我更新与衰老机制的基础,旨在为NSCs临床应用及干细胞组织工程研究提供理论依据。     

Id2诱导Myc表达促进小鼠胚胎干细胞自我更新

小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,m ESCs)分离自小鼠的囊胚内细胞团,在体外具有无限的自我更新能力和多向分化的潜能,因此拥有重大的社会和经济效益.前期人们发现,DNA结合抑制因子1(inhibitor of DNA binding 1,Id1)在含血清培养条件下,可以促进m ESCs自我更新,但其家族成员,如Id2和Id3,在m ESCs中的作用尚不清楚.本课题在m ESCs里分别上调Id2和Id3基因的表达,发现它们在含血清的培养条件下均具有促进m ESCs自我更新的能力,但Id2促进自我更新的能力大于Id3.通过转录组测序技术发现Id2上调c-Myc和n-Myc基因的表达水平.最后功能性验证实验证实,只有同时干扰c-Myc和n-Myc基因的表达才能够极大地削弱Id2维持m ESCs未分化状态的作用,表明Id2主要通过诱导Myc家族成员的表达来促进m ESCs的自我更新.本研究结果将扩大人们对干细胞多能性调控网络的认识,利于干细胞未来的基础研究和安全应用.     

m~6A甲基化修饰对胶质母细胞瘤恶性进展影响的研究现状

胶质母细胞瘤是成人最常见、最具侵袭性的原发性脑肿瘤,该肿瘤进展快速,预后差。近年来,分子靶向治疗以其特异性和有效性成为胶质母细胞瘤治疗的研究热点,但对胶质母细胞瘤的分子异质性和发病机制尚不清楚。6-甲基腺嘌呤(m~6A)作为真核生物信使RNA(mRNA)中最丰富的内部修饰,参与了人类多种复杂疾病的发生发展过程,尤其在癌症的发生发展中具有重要作用。有研究结果表明m~6A甲基化调控胶质母细胞瘤干细胞的增殖并且当m~6A甲基化减少时可促进胶质母细胞瘤干细胞的恶性进展,但也有研究表明m~6A甲基化水平降低时可抑制胶质母细胞瘤干细胞的恶性进展。因此就目前研究现状看,m~6A的甲基化和去甲基化可能会影响胶质母细胞瘤恶性进展,也是胶质母细胞瘤目前仍存在争议且相关研究较少的一个方向。发现RNA中m~6A的关键功能可能会为胶质母细胞瘤的治疗提供新的思路。     

控制果蝇小肠干细胞自我更新的基因

像果蝇等能够进行基因操控的动物，是研究控制干细胞功能的基因网络的理想模型。现在，Takashima等人描述了果蝇的一个新体系——果蝇的后肠（hindgut），它对于研究一般意义上的干细胞分化和控制可能会具有价值。随着小肠细胞衰老，它们会被由自我更新的小肠干细胞（ISCs）所产生的新细胞取代。     

遗传修饰小鼠胚胎干细胞种系嵌合体小鼠的研制

利用显微注射的方法,分别将三株不同类型的经过遗传修饰的中靶ES细胞注射到C57BL/6J小鼠的囊胚中,通过胚胎移植将注射后的囊胚引入受体小鼠子宫中,分别获得了不同整合度的嵌合体小鼠,将高碳合度小鼠与C57BL/6J小鼠杂交,对这些仔鼠进行PCR及Southern鉴定的结果表明,三株修饰后的ES细胞均能整合入生殖系,得到了棕褐色子代鼠,表明获得了种系嵌合体小鼠。     

《细胞-干细胞》：研究者揭示维持胚胎干细胞自我更新分子机制

清华大学生命科学学院陈晔光研究组对转化生长因子-β（TGFβ）超家族信号通路在小鼠胚胎干细胞命运决定的分子机制方面进行了系统的研究。2012年2月3日,其研究组在《细胞》（Cell）子刊《细胞-干细胞》（Cell Stem Cell）发表了题为“BMP4 Signaling Actsvia Dual—Specificity Phosphatase 9 to Control ERK Activity in Mouse Embryonic Stem Cells”的研究论文,报道了胚胎干细胞如何维持自我更新能力的重要分子机制。