近日,同济大学生命科学与技术学院的研究人员发表了一项关于诱导多能干细胞(iPSC)研究的新成果,发现了Sox2促进iPSC形成的miRNA/DNMT机制。这一研究成果有助于解析iPSC研究领域,并对基于干细胞的个性化治疗和再生医学具有重要意义。
iPSC具有与胚胎干细胞(ESC)类似的特征和功能,但避免了ESC研究和应用中的伦理和排斥等问题。诺贝尔奖得主Yamanaka教授及后续研究表明,Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc(OSKM)等转录因子对iPSC的形成至关重要,但其具体机制尚不明确。
在这项研究中,同济大学的研究人员发现内源miRNA-29b介导了关键重编程因子Sox2的功能,并直接调控DNA甲基转移酶(DNMT3a/3b),从而调节iPSC的形成。研究显示,miR-29b能够在诱导早期过程中特异性地介导Sox2的调节作用,降低DNMT3a/3b的表达水平,提高iPSC的诱导效率。
利用miR-29b和四因子共同诱导得到的iPSC具有与ESC类似的特征和完整的发育潜能。研究还发现,miR-29b-DNMT signaling参与的DNA甲基化相关事件调节了成纤维细胞重编程中的细胞类型转变(MET),并维持了关键印记区域(Dlk1-Dio3区域)的激活状态。
这些结果表明,miR-29b是体细胞重编程过程中DNMT的一个内源调节者,既提高了iPSC的诱导效率,又通过调控MET相关基因表达和关键基因区域转录保持了iPSC的发育完整性。这一研究成果增加了对Sox2参与调节iPSC形成的miRNA机制的理解,对获得完整形态的iPSC具有指导意义。
该研究由同济大学生命科学与技术学院康九红教授领导,第一作者为博士生郭旭东和刘起东。