一种促进小鼠胚胎干细胞和胚胎早期胚层分化的新机制

　　近日，干细胞领域国际顶尖期刊Cell Stem Cell杂志发表了上海科学院健康科学研究所金颖研究组的名为Calcineurin-NFAT Signaling Critically Regulates Early Lineage Specification in Mouse Embryonic Stem Cells and Embryos 的最新研究成果。

　　胚胎干细胞 (embryonic stem cells, ES细胞) 是来源于胚胎发育早期囊胚阶段的内细胞团 (inner cell mass, ICM) 并在体外分离培养所得到的细胞。他们具有自我更新 (self-renewal) 与发育全能性 (pluripotency) 两大特性。ES 细胞可以作为体外研究细胞分化和胚胎发育调控的模型，也为基础研究和临床筛选提供理想的细胞来源。目前，研究和利用ES细胞是当前生命科学领域的核心问题之一。但是，ES细胞从维持自我更新到胚层分化转变的分子调控机制尚不明确。

　　博士研究生李翔，朱莉莉等在导师金颖研究员的指导下，筛选到一条在ES细胞分化过程中重要的信号通路calcineurin-NFAT, 并且对其在ES细胞分化和小鼠胚胎早期发育过程中的功能进行了深入研究。他们的研究证明激活calcineurin-NFAT信号通路促发ES细胞进行胚层分化，而抑制这条信号通路可以长期维持ES细胞不依赖LIF (leukemia inhibitory factor)自我更新。进一步的研究表明，在ES 细胞中，calcineurin-NFAT信号通路和Erk1/2通路共同激活下游靶基因Src，进而促进上皮-间充质细胞转换（epithelial-mesenchymal transition，EMT）。EMT是ES细胞早期胚层分化必需的过程。在小鼠胚胎早期胚层分化过程中，calcineurin-NFAT信号通路也被激活，并且抑制它可以影响胚胎胚外胚层的正常发育。该研究表明calcineurin-NFAT和Erk1/2信号通路形成控制ES细胞进行胚层分化的信号开关，对研究ES细胞从维持自我更新到胚层分化转变的分子调控机制提供了理论基础。这为深入理解ES细胞自我更新与分化，以及胚胎早期发育的调控机制提供了新的思路。

　　该研究工作得到了生化与细胞所李劲松课题组的协助，得到国家自然科学基金，国家高技术研究与发展计划，上海科学与技术发展基金和上海市优秀学科带头人计划等的支持。