核仁素在小鼠胚胎干细胞中的功能和调控机制的研究

胚胎干(ES)细胞具有无限的自我更新能力和分化的全能性，因而拥有巨大的基础研究价值和广阔的临床应用前景。阐明维持ES特性的分子机制对于其应用具有重要意义。我们前期的研究表明核仁素在未分化的小鼠ES细胞中高表达并随着细胞分化而表达逐渐下降。当核仁素表达下降时，小鼠ES细胞周期阻滞，凋亡增多，并出现明显的分化现象，表明其对小鼠ES细胞的正常生长存活和自我更新的维持是必需的。在调控机制方面，我们初步的研究发现核仁素的表达下调引起p53相关通路的激活及p53蛋白水平升高。本项目拟在前期研究的基础上，进一步研究核仁素在ES细胞中的功能以及核仁素与p53之间的调控关系和功能关系，并通过CHIP-seq分析等手段阐明核仁素在小鼠ES细胞中的调控网络。我们的研究将为深入理解维持小鼠ES细胞特性的调控网络提供新的理论依据并有助于高效的建立诱导性干细胞系（iPS cells）。

胚胎干细胞(ES)具有无限的自我更新能力和分化的全能性，因而拥有巨大的基础研究价值和广阔的临床应用前景。ESC与体细胞的不同之处在于其独特的转录调控网络，静息状态的表观遗传修饰，以及特殊的细胞周期。然而ES特性维持的分子机制还不十分清楚。我们的研究表明核仁素这一核仁蛋白在未分化的小鼠ES细胞中高表达并随着细胞分化而表达逐渐下降，对ES自我更新的维持起是必须的。当核仁素表达下降时，小鼠ES细胞增殖急剧减慢，周期阻滞在G1期，凋亡增多，并出现明显的分化现象，表明其对小鼠ES细胞的正常生长存活和自我更新的维持是必需的。然而，在这些核仁素下调引起的分化的细胞中，全能性基因Oct4和Nanog的表达水平却是不变的。在调控机制方面，我们研究发现核仁素的表达下调引起p53相关通路的激活及p53蛋白水平升高，这一改变至少可以部分归因于p53蛋白水平的稳定性得到了增强。P53下调能完全补救核仁素缺失引起的G1期阻滞和凋亡，但是也同时部分抑制了核仁素缺失ES细胞的不正常分化。值得一提的是，在NIH3T3细胞中核仁素的缺失对细胞的增殖和存活影响相比ES要小很多，尽管在这两种细胞中核仁素敲除效率相当。综上结果，我们的实验数据表明核仁素是维持小鼠ES自我更新的重要调控因子，其功能机制主要依赖于对p53通路的抑制。