Xu Chengran의 Peking University 기초의학대학, Peking University-Tsinghua 생명과학 공동센터, National Key Laboratory for Female Fertility Promotion에서 공동으로 Developmental Cell에 발표한 연구 논문은 다음과 같습니다. 간모세포 분화의 기본 경로와 지시 경로는 서로 다른 후성유전체 메커니즘을 포함합니다.
이 연구는 간 발달 과정에서 간모세포가 실질 세포와 담관세포로 분화되는 독특한 후성유전체학적 메커니즘을 밝혀냈습니다.
세포 운명 결정은 유전자 전사, 크로마틴 접근성, 히스톤 변형을 포함한 다양한 유전적 및 후성유전적 연쇄 반응에 의해 조절됩니다. 다중 오믹스 분석은 발달 중에 세포 정체성을 정의하는 데 사용되었지만, 다중 오믹스 접근 방식을 사용하여 생체 내 세포 분화의 발달 경로와 다양한 접근 방식 간의 상호 관계를 밝히는 데 있어 간단하고 효과적인 시스템이 부족하여 효과적으로 조사되지 않았습니다. 간은 중요한 대사 기관이며, 주요 세포 유형인 간 실질 세포와 담관세포는 발달 중에 이중 잠재력 간모세포에서 유래합니다.
Xu Chengeran 그룹의 이전 연구에서 간모세포 분화의 새로운 "기본 조절" 모델이 제안되었습니다. 즉, 간모세포가 실질 세포로 발달하는 것은 세포 운명의 기본 과정인 반면, 담관세포로의 분화는 고도로 조절됩니다. 이 간단하고 사용하기 쉬운 생체 내 간세포 분화 시스템을 사용하여, 그룹은 세포 분화 및 발달 경로와 관련된 다양한 후성유전적 변형과 조절 메커니즘의 연관성을 조사했습니다.
이 그룹은 마우스 간모세포에서 간 실질 세포와 담관세포로의 발달에서 일련의 시간 지점을 선택하고 RNA-seq, ATAC-seq 및 히스톤 변형 관련 ChIP-seq와 같은 다중 오믹스 기술을 사용하여 다양한 발달 기간에서 간 계통 세포의 역동적인 후성 유전적 특징을 분석했습니다. 결과에 따르면 전사체, 크로마틴 접근성 및 프로모터 관련 히스톤 변형 H3K4me3 및 H3K27me3의 역동적인 변화는 간모세포 분화의 "기본 조절" 경로를 효과적으로 특성화할 수 있는 반면, 인핸서 관련 히스톤 변형 H3K4me1 및 H3K27ac는 이 경로를 효과적으로 특성화할 수 없었습니다. 경로. 유전학적 연구에 따르면 프로모터 관련 H3K27me3-수정 효소 Ezh2와 Jmjd3는 간모세포에서 담관모세포로의 분화에서 반대의 조절 역할을 하며 간모세포에서 실질 세포로의 분화에는 유의한 영향을 미치지 않는 반면, 활성 인핸서 관련 히스톤 아세틸트랜스퍼라제 p300은 간모세포 분화 후 실질과 담관모세포 성숙을 조절합니다. 따라서 간모세포 발달에서 프로모터 및 인핸서 관련 후성 유전적 조절은 각각 세포의 분화 과정과 성숙 과정을 조절하기 위해 역할을 나눕니다.
이 연구는 세포 운명 전환과 발달을 해결하기 위해 다중 오믹스를 사용하는 패러다임을 제시할 뿐만 아니라, 시험관 내에서 간세포 지향 분화를 최적화하기 위한 중요한 발생 생물학 정보를 제공합니다.
논문의 책임저자는 베이징대 기초의학대학 교수이자 생명과학공동센터 연구원인 청란 쉬(Chengran Xu)이고, 공동저자는 베이징대 기초의학대학 박사후 연구원인 리 양(Li Yang)과 생명과학대학 박사과정생인 신 왕(Xin Wang)이며, 공동 제1저자는 베이징대 기초의학대학 박사후 연구원인 신신 위(Xinxin Yu)와 비천 저우(Bichen Zhou)이며, 베이징대 생명과학대학, 공동생명과학센터, IDG 맥고완 뇌과학 연구소 교수인 조이스(Joyce)와 루 양(Lu Yang)이 연구를 수행했습니다.
