mir-34a及相关信号通路调控人iPS细胞向神经干细胞定向分化的研究

诱导多能干细胞(iPS细胞)是指具有与ES细胞相似的全向分化潜能的干细胞，体外可分化为神经干细胞（NSC）、神经元等用于中枢神经系统疑难疾病的细胞替代治疗，临床应用前景广阔。然而，目前人们对调控iPS细胞向NSC分化的机制知之甚少。我们的前期研究发现在诱导iPS细胞向NSC分化过程中mir-34a表达量明显升高，结合最新研究报道，我们推测mir-34a极有可能通过其靶基因Sirt1介导Notch信号通路调控了iPS细胞向NSC分化过程。本项目拟通过重组慢病毒技术及qRT-PCR等技术手段观察分析iPS细胞定向诱导为NSC过程中mir-34a、Sirt1和Notch通路等相关信号分子的变化及其相互作用，以期阐明iPS细胞定向分化为NSC的具体调控途径，寻找关键分子靶点，探索建立高效稳定的诱导iPS细胞向NSC分化的技术体系，为利用干细胞治疗中枢神经系统疑难疾病提供新的理论依据和技术途径。

诱导性多能干细胞（iPSC）具有与胚胎干细胞相似的全向分化潜能，体外能分化为神经干细胞（NSC）、神经元等，可作为干细胞移植治疗的新的种子细胞来源。但iPSC向NSC定向诱导分化机制复杂，涉及多种调控因子参与其中，许多关键的分子调控途经尚未阐明。本研究系统探讨了miR-34a对iPSC向NSC诱导分化的调控作用，分析了其下游信号通路的关键分子靶点。研究结果表明miR-34a参与了iPSC向NSC定向分化的过程；miR-34a通过下调其靶基因sirt1的表达水平，靶向抑制下游Notch1活性蛋白的表达从而调控定向神经分化的生物学过程。miR-34a及其下游sirt1-Notch1通路可能是iPSC向神经细胞诱导分化的主要信号通路之一。研究结果揭示了microRNA参与调控干细胞分化的重要作用，进一步阐明了iPSC定向分化为神经干细胞的分子调控机制，为探索建立高效稳定的诱导分化的技术体系提供了新的理论依据和技术途径，这对于利用诱导性多能干细胞治疗中枢神经系统损伤疾病具有重要意义。