圍產(chǎn)期胚胎的發(fā)育調(diào)控一直是發(fā)育生物學(xué)的“黑匣子”問題,近日,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在《Autophagy》雜志上發(fā)表題為“ATG7-mediatedautophagyfacilitatesembryonicstemcellexitfromnaivepluripotencyandmarkscommitmenttodifferentiation”的研究論文,闡述了圍著床期胚胎譜系分離中選擇性自噬與細(xì)胞命運(yùn)決定的調(diào)控機(jī)制。
研究人員利用“初始態(tài)-激發(fā)態(tài)胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)換”和“圍著床期體內(nèi)胚胎發(fā)育”兩種模型,通過轉(zhuǎn)錄組測序和染色質(zhì)轉(zhuǎn)座酶可及性測序聯(lián)合生物信息學(xué)分析,描繪了初始態(tài)-激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)換過程染色質(zhì)可及性動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬阻斷后胚胎干細(xì)胞自我更新的關(guān)鍵因子(NANOG)作為阻止多能性轉(zhuǎn)變的屏障,一方面抑制分化相關(guān)位點(diǎn)的開放,另一方面維持初始態(tài)多能性基因位點(diǎn)的開放以抑制多能性退出。此外,利用染色質(zhì)免疫共沉淀測序技術(shù)證明了NANOG通過競爭性結(jié)合發(fā)育轉(zhuǎn)錄因子(OTX2)調(diào)控的特異性神經(jīng)外胚層發(fā)育的相關(guān)區(qū)域來抑制神經(jīng)元分化。
總之,該研究揭示了選擇性自噬對圍著床期胚胎發(fā)育調(diào)控的機(jī)制,對改善動(dòng)物妊娠和構(gòu)建初始態(tài)大動(dòng)物胚胎干細(xì)胞具有重要意義。