近日，國際生物醫學(xué)重要學(xué)術(shù)期刊BMC Biology 在線(xiàn)發(fā)表了中科院上海生命科學(xué)研究院/上海交通大學(xué)醫學(xué)院健康科學(xué)研究所樂(lè )衛東研究組的最新研究成果“Suppression of histone deacetylation promotes the differentiation of human pluripotent stem cells towards neural progenitor cells”，揭示組蛋白去乙酰化修飾在人多能干細胞向神經(jīng)前體分化中的重要作用。

人多能干細胞(hPSC;包括人胚胎干細胞hESC和人誘導多能干細胞hiPSC)的神經(jīng)分化(Neural differentiation)包括兩個(gè)階段：hPSC分化為神經(jīng)前體細胞(NPC)和NPC進(jìn)一步分化為神經(jīng)元或者膠質(zhì)細胞。因此，研究hPSC神經(jīng)分化的機制對神經(jīng)退行性疾病的體外模擬，發(fā)病機制的研究和細胞治療的探索有重要的作用。

組蛋白去乙酰化修飾(histone deacetylation)參與了神經(jīng)分化的過(guò)程，但是這一修飾在hPSC向NPC分化階段的作用并不清楚。博士研究生楊娟和唐宇在樂(lè )衛東教授的指導下發(fā)現抑制組蛋白去乙酰化修飾能夠促進(jìn)hPSC向NPC分化。在hPSC的神經(jīng)分化的起始階段添加去乙酰化酶抑制劑(HDAC inhibitors)能夠促進(jìn)干細胞向外胚層分化，而減少其向中胚層和內胚層的分化。

通過(guò)抑制組蛋白的去乙酰化酶，神經(jīng)前體的標志物如PAX6和SOX2的表達都顯著(zhù)升高，而內胚層的標志物如GATA6的表達降低，進(jìn)而提高了NPC的生成。研究還進(jìn)一步發(fā)現HDAC3是抑制NPC生成的重要因素之一。在干細胞中HDAC3會(huì )與SMRT形成復合體，敲低HDAC3或者SMRT的表達都能促進(jìn)干細胞分化為NPC，提示HDAC3極可能是通過(guò)這一抑制復合體參與神經(jīng)分化。

該研究闡述了HDACs，尤其是HDAC3在人干細胞向NPC分化中的重要作用，為研究hPSC的神經(jīng)分化提供了新的思路。同時(shí)，該研究還建立了一個(gè)新型的高效的神經(jīng)前體分化的方法，可以促進(jìn)hPSC在神經(jīng)退行性疾病的中應用。

此課題研究得到了國家自然科學(xué)基金委和中國科學(xué)院等經(jīng)費資助。