清華、同濟Nature子刊發布表觀遺傳研究新成果

　　來自清華大學、同濟大學等處的研究人員證實，組蛋白H1介導的表觀遺傳調控通過調節H4K16乙酰化控制了生殖干細胞（GSC）自我更新。這一重要的研究發現發布在11月19日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

　　清華大學醫學院的倪建泉（Jian-Quan Ni）研究員及同濟大學的孫方霖（Fang-Lin Sun）教授是這篇論文的共同通訊作者。倪建泉博士的主要研究方向包括干細胞增殖與分化機制、細胞信號的調控與協同、細胞信號與表觀遺傳學，以及分子和遺傳工具的研發。孫方霖教授的研究方向包括表觀遺傳調控的分子機制與功能；干細胞分化與癌癥形成的表觀遺傳調控網絡。

　　染色質是真核細胞核內由DNA和蛋白質構成的一種復合物。核小體是染色質的基本單位，包含5種高度正電荷的組蛋白：連接組蛋白H1、H2A、 H2B、H3和H4。核小體八聚體核心包含一個H3和H4的四聚體及兩個H2A和H2B1的二聚體，這些組蛋白經受各種翻譯后修飾。這些修飾共同影響了局 部染色質結構與基因轉錄有關聯，并與干細胞的自我更新、分化和增殖密切相關。H1被認為通過壓縮核小體在染色質重塑中發揮至關重要的作用。在哺乳動物 中，H1在早期胚胎發生過程中控制了染色質動態，H1變體減少50%可導致胚胎致死性。此外，耗盡H1變體可直接阻斷小鼠胚胎干細胞分化。但當前尚未確定 H1在成體干細胞調控中所起的作用。

　　GSC自我更新已知由來自微環境細胞的外部信號及內部因素協同調控（延伸閱讀：華裔牛人Cell子刊：至關重要的干細胞調控因子 ）。在成年果蠅卵巢中，帽細胞和前面的Ecs形成自我分化微環境。GSCs接收到Dpp等外部信號來維持自身。Dpp信號維持了GSC特性，抑制了bam 轉錄，bam是早期GSC譜系分化的必要和充分條件。研究證實，染色質重塑因子ISWI和Domino發揮作用通過阻止分化促進了GSC自我更新，表明表 觀遺傳調控對于控制GSC自我更新很重要。此外，包含Bre的蛋白質復合物和Enok也是維持GSC自我更新的必要條件。另一個潛在染色質調控因子 Stonewall也參與調控了GSC命運。各種其他的內在因子包括Mad、Piwi、Scrawny和Eggless也對維持GSC自我更新起重要作 用。

　　在這篇新文章中，研究人員首次揭示了H1通過阻止bam激活在維持GSCs中起至關重要的作用。在果蠅卵巢中H1是調控GSCs的必要條件。 GSCs喪失H1可通過激活bam來導致它們過早分化。有意思的是，在耗盡H1的GSCs中乙酰化H4賴氨酸16(H4K16ac)選擇性增加。此外，過 表達mof可減少H1結合到染色質上。與之相反，敲低mof可顯著挽救這一表型。

　　這些研究結果表明，H1發揮作用通過對抗MOF功能促進了GSC自我更新。由于從果蠅到人類H1和H4K16乙酰化均高度保守，新研究發現有可能也適用于其他系統的干細胞。