心肌程序分化过程中MSK、RSK激酶阶段特异性效应及机制的研究

心肌程序分化历经多个环节的细胞命运选择，涉及多条信号通路时空特异性启闭，MAPK通路亦是其中关键通路之一。MSK和RSK是MAPK信号通路的重要下游激酶，通过磷酸化下游转录因子及组蛋白H3，参与表观修饰及转录调控。但二者在心肌分化中的具体效应及机制尚未阐明。本课题将建立P19CL6细胞心肌诱导分化平台，以心肌发育关键转录因子NKX2.5表达为心肌前体细胞分化标志，以心肌功能基因表达为心肌分化成熟标志，通过抑制剂、质粒过表达、siRNA敲减等实验揭示MSK、RSK在心肌分化特异阶段所发挥的独特作用，并从组蛋白修饰的角度初步揭示其分子机制。由于预实验结果显示RSK强烈活化NKX2.5的转录活力和DNA结合能力，本课题亦将着重研究RSK调控心肌晚期分化的效应及分子机制。总之，本课题将初步阐释心肌程序分化中MPAK通路下游激酶的作用环节、效应及机制，为改进心肌诱导分化策略提供新的理论依据。

心肌程序分化历经多个环节的细胞命运选择，涉及多条信号通路的阶段特异作用。MSK和RSK是MAPK信号通路的下游激酶，通过磷酸化下游转录因子及组蛋白，参与表观修饰及转录调控。但二者在心肌分化中的具体效应尚未见文献报道。本课题通过建立P19CL6畸胎瘤细胞、胚胎干细胞（ES）、诱导多能干细胞（iPS）心肌诱导分化平台，检测了MSK和RSK激酶在心肌分化中的作用。本课题通过抑制剂、质粒过表达、siRNA 敲减等实验揭示RSK在心肌分化进程中起促进作用，在心肌分化不同阶段的效应和机制不一，RSK通过磷酸化抑制GSK3β诱导心肌早期分化，通过激活心肌特异转录因子（GATA4、Nkx2.5）发挥促晚期心肌分化成熟的作用。本课题研究发现，MSK激酶有着更复杂的效应，在ES、iPS细胞悬浮培养的拟胚体形成阶段，MSK抑制早期中胚层分化，但在贴壁诱导阶段则促进心肌晚期分化，有明显的阶段特异性效应，但机制尚不明确。同时，本课题发现Notch和经典Wnt信号通路具有与MSK截然相反的阶段特异性效应，在悬浮培养的拟胚体阶段促进早期分化，而贴壁诱导阶段则抑制晚期心肌分化。在机制方面，本课题研究发现，RSK和MSK具有不同的底物特异性，可能与它们迥异的生物效应相关。总之，本课题初步阐释了MSK、RSK、Notch等多个信号通路在心肌分化中的作用，并对RSK激酶介导的调控机制进行了深入研究。