内源逆转录病毒HERVH调控滋养层细胞发育的新机制
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王继厂教授团队在PNAS期刊发表了一篇名为《内源逆转录病毒HERVH衍生的长链非编码RNA UCA1控制人类滋养层细胞发育》的研究论文,揭示了灵长类特有的内源逆转录病毒-H(HERVH)可以透过表达长链非编码RNA(lncRNA)来促进人类胎盘滋养层干细胞的自我更新。当异常激活时,这可能会抑制合胞体滋养层细胞的形成,进而与胎盘发育性疾病(例如早期子痫前期等)的发生和发展相关。
根据王继厂教授团队以及其他研究人员之前的研究成果显示,HERVH作为“古老病毒”的代表分子,在促进人类胚胎中上胚层细胞的发育、生殖细胞的特化,以及维持干细胞多能性方面扮演着重要的角色,但其在调控其他发育事件方面的作用仍需进一步探讨。本研究致力于研究HERVH在胎盘滋养层谱系发育中的功能。研究小组首先通过系统分析了胚胎和胎盘谱系的染色质可及性、组蛋白修饰和转录组等多组学数据,揭示了不同HERVH亚家族在胎盘滋养层发育过程中的表达模式。值得关注的是,与HERVH的其他亚家族在内细胞团中染色质明显开放不同,LTR7C/HERVH亚家族在胎盘滋养层谱系中染色质相对开放,表现出转录激活的特点。
一方面,LTR7C序列富含滋养层谱系特征性转录因子的结合基序,暗示可能能够通过提供特定组织的转录调控元件来促进胎盘相关基因的转录;另一方面,为了研究HERVH是否以其他方式调控胎盘发育,研究团队对HERVH衍生的长链非编码RNA的转录模式进行了系统分析,发现来自LTR7C/HERVH的灵长类特异性长链非编码RNA UCA1(Urothelial Cancer Associated 1)在胎盘滋养层谱系特化过程中表达显著增加。为了探究UCA1的生物功能,研究人员利用人类滋养层干细胞(hTSC),进行了过表达和功能缺失实验,揭示UCA1可以促进hTSC的自我更新,而异常激活可能会激发I型干扰素信号通路,从而抑制合胞体滋养层细胞的形成。重要的是,研究团队在早发型子痫前期患者的胎盘样本中检测到UCA1表达上调,并且发现过表达UCA1的滋养层细胞具有与子痫前期胎盘相似的分子特征,表明高表达UCA1可能作为该疾病诊断的潜在生物标志物。
总的来说,该研究扩展了对HERVH在调控胚胎早期发育中扮演的多重角色的认识,揭示了内源逆转录病毒在促进胎盘滋养层谱系发育方面的新机制,为研究与胎盘发育相关的疾病提供了新的观点和思路。
这项研究是在王继厂教授的指导下完成的。孔旭辉,一位中山医学院的博士毕业生,以及在读的陈漫琪博士生、以及中山大学孙逸仙纪念医院的李瑞岐博士一起为该论文共同担任第一作者。而王继厂教授团队的屈雨亮博士和广州市妇女儿童医疗中心的孙传波博士是该论文的共同通讯作者。
2024-11-14
2024-11-14
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