赵旭东参与发Nature子刊论文 解析干细胞信号

　　生物通报道：来自美国哥伦比亚大学医学中心癌症遗传研究所等处的研究人员发表了题为“Id proteins synchronize stemness and anchorage to the niche of neural stem cells”的文章，构建了Id1-Id3三基因敲除小鼠，指出了Id-Rap1GAP-Rap1信号通路对于神经干细胞黏附于它们所处的特殊的微环境并维持神经干细胞持续不断的自我更新能力起到非常关键的作用。相关成果公布在Nature Cell Biology杂志上。

文章的第一作者是哥伦比亚大学医学中心癌症遗传研究所Francesco Niola，以及中国科学院昆明动物研究所赵旭东研究员，赵旭东研究员在哥伦比亚大学医学中心癌症遗传研究所Dr. Antonio Iavarone实验室工作期间，研究了Id蛋白在维持神经干细胞特性方面的分子机制。

Id(inhibitor of differentiation, 分化抑制物)蛋白最初于1990年在鼠的红细胞系中分离获得,属于bHLH（helix-loop-helix, 螺旋-环-螺旋)转录因子家族,在哺乳动物细胞命运决定和分化过程中起初始诱导因子的作用，在神经干细胞(NSCs)存在较多的脑室区域有大量表达。

在这篇文章中，研究人员构建了Id1-Id3三基因敲除小鼠，发现在Id蛋白表达缺失的情况下，这种转基因小鼠出生后24h内即死亡，其大脑内神经干细胞增殖能力显著下降，而且干细胞的数量也明显减少。

通过对这种转基因小鼠大脑内的神经干细胞的进一步研究，发现Id基因敲除导致Rap1GAP表达升高，而Rap1GAP蛋白抑制Rap1（一种重要的细胞黏附调控因子），导致神经干细胞离开其微环境及细胞分化。这一发现说明Id-Rap1GAP-Rap1信号通路对于神经干细胞黏附于它们所处的特殊的微环境并维持神经干细胞持续不断的自我更新能力起到非常关键的作用。

Iavarone教授表示“也许还有其他信号通路在维持神经干细胞特性方面发挥作用，但我们相信Id-Rap1GAP-Rap1信号通路是其中关键的一条。此外，也有充分的理由相信该信号通路在其他种类的干细胞中发挥着类似的作用，我们实验室目前正在进行这方面的研究。”

纽约长老会医院/哥伦比亚大学医学中心赫伯特欧文综合癌症中心主任Stephen G. Emerson博士补充说：“弄清楚这条 ‘让干细胞分化为成熟细胞’的信号通路，可能最终会使人们开发出更加有效的、毒性更低的癌症疗法。这项漂亮的研究工作为治疗脑肿瘤开辟了一种全新的思路。”

（生物通：万纹）

原文摘要：

Id proteins synchronize stemness and anchorage to the niche of neural stem cells

Stem-cell functions require activation of stem-cell-intrinsic transcriptional programs and extracellular interaction with a niche microenvironment. How the transcriptional machinery controls residency of stem cells in the niche is unknown. Here we show that Id proteins coordinate stem-cell activities with anchorage of neural stem cells (NSCs) to the niche. Conditional inactivation of three Id genes in NSCs triggered detachment of embryonic and postnatal NSCs from the ventricular and vascular niche, respectively. The interrogation of the gene modules directly targeted by Id deletion in NSCs revealed that Id proteins repress bHLH-mediated activation of Rap1GAP, thus serving to maintain the GTPase activity of RAP1, a key mediator of cell adhesion. Preventing the elevation of the Rap1GAP level countered the consequences of Id loss on NSC–niche interaction and stem-cell identity. Thus, by preserving anchorage of NSCs to the extracellular environment, Id activity synchronizes NSC functions to residency in the specialized niche.

作者简介：

赵旭东
职 称: 研究员 学 历: 博士
职务：
PI

简历：
博士，研究员。中科院昆明动物研究所“动物模型与人类疾病机理重点实验室”PI，肿瘤干细胞生物学学科组负责人。2011年入选中科院“****”。长期从事干细胞、基因功能和肿瘤等相关研究，首次报道了Huwe1在神经系统发育和胶质母细胞瘤中的作用，并发现HUWE1-N-Myc-DLL3-Notch信号级链，阐释了Huwe1缺失所致干细胞及动物表型的分子机制；在整体动物水平证实了PLAG1在多形性腺瘤发生中的关键作用，发现-catenin是PLAG1 的靶基因、-catenin升高是PLAG1致癌的重要机制。已在Nature Cell Biology, Developmental Cell, PNAS等国际刊物发表论文11篇。

1990.09—1994.07　西南师范大学 （现西南大学）生物系，获学士学位
1994.09—1997.08　中国科学院昆明动物研究所，获硕士学位
2003.07—2005.10　上海南方模式生物中心，助理研究员、副研究员
1997.09—2000.08　重庆医科大学第一附属医院消化疾病实验室，研究实习员、助理研究员
2000.09—2003.07　上海第二医科大学 （现上海交通大学医学院），获博士学位
2005.11—2011.03　美国哥伦比亚大学癌症遗传学研究所，博士后, Associate Research Scientist
2011.07 中科院昆明动物研究所，建立肿瘤干细胞实验室，研究员


研究方向：
实验室主要在肿瘤干细胞和动物模型平台上研究癌症发病机理和药物研发。主要研究方向有：通过遗传工程等方法建立癌症动物模型，在动物模型和肿瘤干细胞平台研究基因在肿瘤发生发展中的功能；Huwe1在肿瘤发生发展中的作用；筛选肿瘤干细胞特异性分子标记，研究其功能以及在癌症诊断和治疗中的应用；建立肿瘤干细胞特异性的细胞毒性、分化、抗血管形成等药物筛选平台，进行药物筛选等。