北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所汪陽明研究組發(fā)現(xiàn)促進(jìn)胚胎干細(xì)胞由原始態(tài)(naive)向始發(fā)態(tài)(primed)轉(zhuǎn)化的微小RNA閱讀次數(shù)：
2016年1月8日, 北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所汪陽明研究組在《Cell Research》雜志以Article長文在線發(fā)表題為“Pluripotency-associated miR-290/302 family of microRNAs promote the dismantling of naive pluripotency”的研究成果，首次報道了調(diào)控胚胎干細(xì)胞由原始態(tài)(naive)向始發(fā)態(tài)(primed)轉(zhuǎn)化的微小RNA (microRNA，細(xì)胞中長度約22個堿基的非編碼RNA，一般抑制基因表達(dá)) ，并解析了其作用機(jī)制，該研究對于胚胎干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用有重要意義。（http://www.nature.com/cr/journal/vaop/ncurrent/full/cr20162a.html)。
受精之后大約3到5天，尚未植入子宮(pre-implantation)的胚胎中生成了幾十個原始態(tài)(naive)胚胎干細(xì)胞，這些細(xì)胞未來將分化成動物體內(nèi)所有細(xì)胞。當(dāng)胚胎植入子宮后(post-implantation)，原始態(tài)干細(xì)胞很快邁出向特定細(xì)胞類型分化的第一步，變?yōu)槭及l(fā)態(tài)(primed)胚胎干細(xì)胞。利用具有不同化學(xué)成分的細(xì)胞培養(yǎng)液，科學(xué)家們可以從不同發(fā)育時期的小鼠胚胎中獲取并永久培養(yǎng)原始態(tài)或始發(fā)態(tài)胚胎干細(xì)胞，但在人類和其它物種中則很難獲取原始態(tài)胚胎干細(xì)胞。雖然原始態(tài)和始發(fā)態(tài)胚胎干細(xì)胞都具有分化成所有其他成體細(xì)胞的能力，但是始發(fā)態(tài)胚胎干細(xì)胞更難培養(yǎng)和進(jìn)行基因操作，分化能力略低且不穩(wěn)定, 因此原始態(tài)干細(xì)胞對于再生醫(yī)學(xué)的應(yīng)用價值更高。研究小鼠原始態(tài)到始發(fā)態(tài)胚胎干細(xì)胞的轉(zhuǎn)化過程, 不僅可以揭示哺乳動物胚胎發(fā)育最早期細(xì)胞命運(yùn)決定的秘密，而且對于再生醫(yī)學(xué)有應(yīng)用價值，可以幫助人們獲得真正的人類原始態(tài)胚胎干細(xì)胞。
汪陽明研究組首先利用高通量測序分析了原始態(tài)和始發(fā)態(tài)干細(xì)胞中差異表達(dá)的微小RNA，發(fā)現(xiàn)在原始態(tài)到始發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化的短暫過程(約2天)中上百個微小RNA的表達(dá)發(fā)生了顯著變化， 暗示微小RNA可能參與了兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。接著利用小RNA敲除的原始態(tài)干細(xì)胞，他們證實微小RNA對于原始態(tài)到始發(fā)態(tài)的轉(zhuǎn)化不可或缺。最后通過篩選發(fā)現(xiàn)miR-290/302家族的微小RNA在這一轉(zhuǎn)化過程中起主導(dǎo)作用，而其它多個微小RNA則起輔助作用。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，miR-290/302家族通過抑制AKT通路以及促進(jìn)ERK通路的活性幫助實現(xiàn)了原始態(tài)胚胎干細(xì)胞走出分化的第一步。本研究首次揭示了調(diào)控胚胎干細(xì)胞最早期分化的微小RNA及其作用機(jī)制，為在人類及其他物種中建立原始態(tài)多能干細(xì)胞提供了潛在的分子標(biāo)志物和靶標(biāo)。
北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所博士生顧凱麗，閆瑛，助理研究員張薔和北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部副研究員李婷婷為共同第一作者。北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所博士生段菲菲和郝菁等也為本項目的完成做出了重要貢獻(xiàn)。北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院吳虹教授和前沿交叉學(xué)科研究院魏平教授提供了部分研究材料。該研究獲得了北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心，科技部973計劃及自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體和面上基金的支持。
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