论文部分内容阅读
胚胎干细胞(embryonic stem cells，ES cells)是来源子着床前囊胚内细胞团(inner cell mass， ICM)的具有自我更新能力和分化全能性的细胞。由于ES细胞具有在一定条件下分化成三个胚层来源的各种细胞的潜能，所以蕴含着巨大的基础研究价值和广阔的临床应用前景。已有的研究表明，ES细胞的特性主要受到细胞外信号和细胞内转录因子的共同调控。过去大量的研究主要围统经典的转录因子维持ES细胞特性的分子机制展开。因而，目前对于经典转录因子之外的调控因子及通路在多大程度上参与了ES细胞特性的调控我们还所知甚少。但越来越多的证据提示ES细胞特性的调控有其它因子参与。
Nucleolin是一种广泛存在于快速增殖细胞中的多功能核仁蛋白，主要参与基因转录调控、染色体重建和RNA的代谢等多种重要的生物学过程。它在未分化的ES细胞中高表达，且表达水平随着ES细胞的分化而下降，提示它可能在维持ES细胞特性中起着重要的作用。因此，我们有必要进一步研究Nucleolin在ES细胞特性调节中的功能。
通过特异性siRNA下调Nucleolin的表达水平后，我们发现ES细胞周期阻滞在G1期并且细胞凋亡增多，从而导致ES细胞生长变慢、自我更新能力减弱。此外，无论是在维持未分化还是诱导分化的培养条件下诱导Nucleolin下调均促进ES细胞向各胚层方向的分化。有趣的是，在这些分化过程中，已知的全能性基因Oct4、Nanog等的表达水平并不受影响，提示Nucleolin可能通过介导独立于这些已知转录因子的途径来发挥调控ES特性的作用。这些结果表明Nucleolin在ES细胞中起着维持细胞存活与增殖、抑制细胞分化并促进ES细胞自我更新的重要作用。
为了进一步研究Necleolin作用的分子机制，我们通过PB(PiggyBac)转座子系统鉴定到了其中一个可能介导Nucleolin作用的基因Gna13。已有的报道表明，Gna13可以激活JNK通路而引起细胞分化。因此，我们推测Nucleolin可能通过抑制其功能导致JNK通路的阻断，从而阻止ES细胞向原始内胚层方向的分化。此外，我们进一步结合芯片数据分析和蛋白水平的检测，结果发现Nucleolin的下调增加了ES细胞中p53的蛋白量而不改变其mRNA水平，同时多个p53的下游基因也得到激活，提示这很可能是导致ES细胞G1期阻滞以及细胞凋亡的直接原因。
因此，我们的研究表明，在未分化ES细胞中除了Oct4、Nanog等以外的一些基因，如Nucleolin，对于ES细胞自我更新的维持也是必需的。这些结果将为我们深入研究ES细胞的调控网络提供新的思路。