研究发现调控胚胎干细胞分化的新机制

胚胎干细胞（embryonic  stem  cells,  ESCs）自我更新和分化命运的决定受胞内外信号分子共同精细地调控。钙信号对细胞的多种生理活动，例如细胞的增殖、凋亡和分化都具有重要的调控作用。内质网三磷酸肌醇.受体（IP3R）是胞内重要的钙离子释放受体，在ESCs中存在着三种IP3R亚型，但它们在胚胎干细胞中的作用并不清楚。

1月15日，Cell  Death  and  Differentiation杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院/上海交通大学医学院健康科学研究所杨黄恬研究组的最新研究工作“Type  3  inositol  1,4,5-trisphosphate  receptor  negatively  regulates  apoptosis  during  mouse  embryonic  stem  cell  differentiation”。以往人们一般认为IP3R3介导的钙信号是一种促凋亡因子。博士研究生梁冀和其他研究组成员在杨黄恬研究员的指导下证明在胚胎干细胞早期分化过程中IP3R3介导的钙信号发挥着抗凋亡作用，IP3R3通过控制早期胚层细胞的凋亡在胚胎干细胞的中胚层和部分内胚层分化命运的决定中发挥着重要的调控作用。这一研究发现丰富了对IP3R调控的钙信号参与胚胎干细胞分化命运决定的认识，揭示了胚胎干细胞分化过程中的凋亡活动与胚层分化命运决定之间的关联和其调控新机制。

该研究项目得到了国家自然科学基金委和科技部的资助。

来自中科院健康科学研究所，上海交通大学瑞金医院等处的研究人员发现一种以往认为是促凋亡因子的细胞因子能在胚胎干细胞早期分化过程中发挥着抗凋亡作用，这揭示了胚胎干细胞分化过程中的凋亡活动与胚层分化命运决定之间的关联和其调控新机制。这一研究成果公布在《Cell  Death  and  Differentiation》杂志上。

领导这一研究的是杨黄恬研究员，其早年毕业于南通医学院，之后获得日本山形大学医学部博士学位，研究方向包括利用基因的突变并结合药理学研究策略，探讨了胚胎干细胞向心肌细胞和神经细胞分化及成体干细胞向心肌细胞分化的调控因素和基因及胚胎干细胞移植对心肌梗塞的治疗作用和可能的机制等。

胚胎干细胞(embryonic  stem  cells,  ESCs)自我更新和分化命运的决定受胞内外信号分子共同精细地调控。钙信号对细胞的多种生理活动，例如细胞的增殖、凋亡和分化都具有重要的调控作用。内质网三磷酸肌醇受体(IP3R)是胞内重要的钙离子释放受体，在ESCs中存在着三种IP3R亚型，但它们在胚胎干细胞中的作用并不清楚。

三磷酸肌醇受体(IP3R)是一种重要的细胞因子，除了在兴奋收缩耦联中起关键作用外，还参与了神经释放与突触效能改善、细胞周期调控与细胞间通讯、激素分泌、基因表达等活动。钙信号失常也会导致一系列病理过程。  以往认为IP3R3介导的钙信号是一种促凋亡因子，在这篇文章中，研究人员证明在胚胎干细胞早期分化过程中IP3R3介导的钙信号发挥着抗凋亡作用，IP3R3通过控制早期胚层细胞的凋亡在胚胎干细胞的中胚层和部分内胚层分化命运的决定中发挥着重要的调控作用。

这一研究发现丰富了对IP3R调控的钙信号参与胚胎干细胞分化命运决定的认识，揭示了胚胎干细胞分化过程中的凋亡活动与胚层分化命运决定之间的关联和其调控新机制。

杨黄恬研究组不仅在干细胞关键细胞因子方面获得了一些成果，而且在其它细胞因子的研究方面也屡获突破，其研究组曾证明了α1肾上腺素受体激动剂phenylephrine可通过兴奋α1B-AR引起蛋白激酶C(PKC)e转位和线粒体ATP敏感钾通道开放，从而抑制缺血再灌引起的线粒体钙超载，进而减轻胞浆钙超载以及线粒体细胞色素C的释放和ATP含量的减低，从而改善细胞钙瞬变和细胞收缩。

这项研究表明线粒体钙超载在缺血再灌注引起的心功能损伤中可能起着重要作用，而维持线粒体功能及其结构的完整性在缺血后心功能恢复中起着决定性作用,  提示了保护线粒体及抗线粒体钙超载的靶点在开发有效对抗心肌血损伤药物中的重要价值。

（生物通：万纹） (责任编辑：glia)

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