长链非编码RNA在胚胎干细胞原始态维持中的重要功能

【字体: 时间:2018年08月09日 来源:同济大学

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  研究着重揭示长链非编码RNA在胚胎干细胞中通过维持ERK特异性磷酸酶DUSP9的蛋白稳定性从而抑制MAPK/ERK通路的活性来维持胚胎干细胞的原始态。

  

近日,同济大学生命科学与技术学院康九红教授课题组在Cell子刊《Stem Cell Reports》上在线发表了题为 “LincU Preserves Naïve Pluripotency by Restricting ERK Activity in Embryonic Stem Cells” 的研究成果。该研究着重揭示长链非编码RNA在胚胎干细胞中通过维持ERK特异性磷酸酶DUSP9的蛋白稳定性从而抑制MAPK/ERK通路的活性来维持胚胎干细胞的原始态。

原始态胚胎干细胞对于再生医学具有更高的应用价值,虽有报道称核心转录因子、microRNAs(miRNAs)会参与维持胚胎干细胞的原始态,但长链非编码RNA在维持胚胎干细胞原始态的研究还少有报道。

这项研究揭示了一条功能保守的长链非编码RNA LincU在维持胚胎干细胞原始态中的重要功能和作用机制,敲降LincU使得小鼠胚胎干细胞向始发态转变,而在小鼠胚胎干细胞中过表达LincU能够阻碍细胞从原始态向始发态的转变。机制研究发现LincU能够特异性地抑制干细胞中启动分化所必需的ERK信号通路的活性来维持胚胎干细胞的原始态。

进一步探索发现LincU抑制ERK的活性是通过直接与ERK特异性磷酸酶DUSP9结合并阻止其被泛素化来实现的。另外,该研究还证明了干性基因Nanog能够直接结合到LincU的启动子区并激活LincU的转录。更重要的是,LincU在人的基因组存在功能性保守,也能通过抑制ERK活性维持人胚胎干细胞的原始态。

总的来说,该研究揭示了一条功能保守的长链非编码RNA LincU在维持胚胎干细胞原始态中的重要功能和作用机制,为原始态胚胎干细胞在再生医学中的应用提供了更多的理论依据。

康九红教授为本文的通讯作者,责祎旦博士和李国平博士为本文的共同第一作者。参与此项工作的其它作者还有博士生白明亮、于洋洋、朱付贵等多名老师和学生。本项目得到国家科技部、国家自然科学基金委、上海市科委等项目的资助。

原文标题:

LincU Preserves Naïve Pluripotency by Restricting ERK Activity in Embryonic Stem Cells

https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(18)30273-X



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