Calcineurin/NFAT信号通路在小鼠胚胎干细胞中的功能研究

胚胎干细胞具有体外无限增殖和分化为体内任何细胞的能力，为治疗疾病提供细胞来源。为实现此目标，必须了解ES细胞从维持自我更新到胚层分化转变的分子机制。目前研究表明激活ERK-1/2通路可以促发ES细胞进行胚层分化，但是否有其他通路参与并不清楚。本课题应用PB转座子这一突变筛选工具发现calcineurin/NFAT信号通路在调控ES细胞胚层分化方面有着重要作用。此通路在ES细胞撤LIF分化过程中被激活，抑制它可阻断撤去LIF引起的ES细胞分化，而激活这条通路可以促进ES细胞向滋养层和原始内胚层分化。本项目拟深入研究calcineurin/NFAT通路在胚胎干细胞中发挥功能的分子机制，寻找其主要靶基因，并进一步研究此通路在小鼠早期胚胎发育中的作用。本项目对研究胚胎干细胞增殖、分化以及早期胚胎发育有重要理论意义，并为优化ES细胞体外培养和促进诱导性多能干细胞形成有重要应用价值。

胚胎干细胞具有体外无限增殖和分化为体内任何细胞的能力，为治疗疾病提供细胞来源。为实现此目标，必须了解ES细胞从维持自我更新到胚层分化转变的分子机制。Calcineurin/NFAT信号通路参与调控多种细胞发育的调控过程。我们研究组之前的工作发现在小鼠胚胎干细胞早期分化过程中，Calcineurin/NFAT信号通路是不可或缺的。但是关于Calcineurin/NFAT信号通路本身在小鼠胚胎干细胞中是如何被调控的信息却非常少。我们的研究发现多能性转录因子Foxd3可以抑制Calcineurin/NFAT信号通路激活而引起的小鼠胚胎干细胞分化事件。我们通过实验发现Foxd3可以通过和NFAT蛋白相互作用而抑制NFAT蛋白的转录活性。另外我们也发现Foxd3可以通过招募共抑制子Tle蛋白帮助自己抑制NFAT的活性。通过全基因组表达谱芯片分析，我们发现Foxd3和Calcineurin/NFAT信号通路共同调控了一群分化相关的基因，从而维持小鼠胚胎干细胞自我更新和分化之间的平衡。我们的研究旨在研究多能性转录因子Foxd3和外源信号通路Calcineurin/NFAT信号通路在小鼠胚胎干细胞中相互调控关系，以此帮助人们更好、更全面了解小鼠胚胎干细胞命运决定的机制。