CDK8/19在小鼠胚胎成纤维细胞应激响应中的关键作用及其分子机制研究

本研究聚焦转录调控关键激酶CDK8/19在应激响应中的作用，通过构建可诱导双敲除小鼠模型，首次揭示其在胚胎成纤维细胞(MEFs)增殖、存活及分化调控中的核心功能。研究人员采用RNA测序等技术发现CDK8/19缺失导致Wnt信号通路、细胞因子响应和线粒体生物合成等关键通路异常，为理解发育调控和疾病发生提供了新视角。

　　

在生命活动的精密调控中，基因转录的精确控制犹如交响乐团的指挥，决定着细胞命运的和弦。其中Mediator复合物作为连接增强子与启动子的"分子桥梁"，其激酶模块CDK8/19更是调控网络中的"指挥棒"。然而，这两个高度同源的激酶在正常细胞中的功能仍存在诸多谜团：它们是否具有独特功能？在应激响应中扮演什么角色？这些问题因肿瘤细胞研究的局限性而长期悬而未决。

俄罗斯科学院基因生物学研究所的E. A. Varlamova团队在《Molecular Biology》发表的研究，通过创新构建可诱导Cdk8敲除与组成性Cdk19敲除的小鼠模型(Cdk8^fl/fl/Cdk19^-/-/Rosa26/Cre/ERT2)，首次在完整生物体和原代细胞中揭示了这对激酶的协同作用。研究采用4-羟基他莫昔芬诱导的基因敲除系统，结合RNA测序、Western blotting、细胞周期分析等技术，系统阐明了CDK8/19在应激响应中的分子机制。

【CDK8/19是维持MEFs活性的必需因子】
研究发现CDK8/19抑制会导致野生型MEFs在5天内大量死亡，而双敲除细胞则表现为增殖速率下降。Western blotting显示敲除后磷酸化STAT1 S⁷²⁷水平显著降低，证实了激酶功能的丧失。值得注意的是，抑制与敲除产生不同表型——Senexin B抑制剂引发急性细胞死亡，而基因敲除导致渐进性增殖抑制，提示可能存在补偿机制。

【转录组重塑揭示多通路调控网络】
RNA测序鉴定出1581个差异表达基因，其中炎症反应相关基因(C4b、Ifitm6等)显著下调，而细胞粘附相关基因(Clec2h等)异常上调。KEGG分析显示TNF、Wnt等信号通路活性改变，这与Western blotting检测到的β-catenin和ERK1/2蛋白水平下降相互印证。特别引人注目的是，7个线粒体基因表达上调，提示CDK8/19可能通过STAT3调控能量代谢。

【应激响应能力显著受损】
血清饥饿实验显示双敲除细胞无法正常进入G0期，且再激活时早期响应基因(Fos、Egr1等)诱导显著减弱。X射线照射实验发现敲除细胞p53水平异常升高而p16表达降低，表明DNA损伤响应通路紊乱。这些发现证实CDK8/19是细胞应对环境变化的关键"传感器"。

这项研究首次系统阐释了CDK8/19在正常细胞中的功能图谱：它们不仅是维持基础活性的"看门人"，更是协调代谢、应激和分化程序的"指挥家"。特别值得关注的是，研究发现CDK8/19通过调控STAT3磷酸化和Wnt/β-catenin通路影响上皮-间质转化(EMT)，这为理解发育异常和肿瘤转移提供了新视角。虽然CDK8/19在胚胎发育中的必需性已被认知，但本研究揭示其在成体细胞应激响应中的独特作用，为相关先天性疾病的治疗靶点选择提供了重要依据。

研究也存在若干待解之谜：为何激酶抑制与基因敲除产生不同表型？CDK8与CDK19是否存在功能分工？这些问题的解答将有助于开发更精准的干预策略。该团队建立的小鼠模型为后续研究提供了有力工具，未来或可揭示CDK8/19在组织再生、炎症反应等生理过程中的精细调控机制。