转录共激活因子Cited1促进胚胎干细胞向滋养层分化的研究

Speci?cation of the trophoblast cell lineage from pre-implantation blastocyst is the first differentiation event in mammalian development and is a prerequisite for implantation of the embryo and for embryo development. However, the key factors and signaling pathways related to trophectoderm differentiation is elusive. Here, using mouse embryonic stem cells as in vitro research platform, we find that Cited1 can promote mouse embryonic stem cell differentiate into trophoblast specifically. In this program, we plan: 1) to find the transcription factor that regulate Cited1 expression during trophoblast differentiation; 2) to find the transcription complex that co-transactivator, Cited1, is involved in; 3) to identify the target genes of Cited1 and its transcription complex by microarray analysis.This study will help to uncover the function of Cited1 in trophoblast differentiation and mechanism underlying.Therefore this study is significant to deepen our cognition of the first differentiation event of mammalian development, direct the clinical therapy of the implantation defects and supply new cell differentiation model for drug screening.

滋养层的形成是哺乳动物胚胎发生过程中的第一次分化事件，对于胚胎着床及胎儿正常发育是必不可少的。然而，目前关于滋养层细胞的命运决定和分化的关键因子与信号通路的研究还很欠缺。我们利用小鼠胚胎干细胞作为模拟早期胚胎发育的体外模型，发现转录共激活因子Cited1促进胚胎干细胞特异地向滋养层方向发生分化，但作用机制尚不清楚。在本项目中，我们计划1）通过亲和层析和质谱分析寻找Cited1参与的转录复合体；2）通过芯片表达谱分析，寻找Cited1及参与的转录复合体的下游靶分子；3）寻找Cited1的上游调控分子。目的在于阐明Cited1促进胚胎干细胞向滋养层分化的具体功能、参与的信号通路及作用的分子机制。本研究将有助于深化人们对哺乳动物胚胎发育的第一次分化事件及分子机制的认识；为临床上预防与治疗胚胎植入缺陷、胎盘发育异常等疾病提供理论指导，为新药筛选提供新的细胞分化模型，具有重要的理论意义和应用价值。

滋养层的形成是哺乳动物胚胎发生过程中的第一次分化事件，对于胚胎着床及胎儿正常发育是必不可少的。然而，目前关于滋养层细胞的命运决定和分化的关键因子与信号通路的研究还很欠缺。在本项目中，我们发现两个新的与转录相关的因子，转录共激活因子Cited1以及单链DNA结合蛋白Ssbp3，均可促进小鼠胚胎干细胞（mouse embryonic stem cells, mESC）特异地向滋养层方向发生分化，并研究了它们的作用机制：.1）Cited1 我们的研究发现，Cited1在mESC向三胚层或胚外滋养层分化过程中表达水平明显上调，并在滋养层干细胞中具有较高的表达水平；在胚胎发育中，Cited1主要高表达在桑葚胚的外层细胞以及囊胚的滋养层中。在mESCs中过表达Cited1，细胞24小时内迅速失去克隆状生长形态，发生了明显分化。qPCR显示，胚外滋养层的标记基因表达水平明显上调。畸胎瘤实验也显示过表达Cited1的mESC在体内分化出滋养层巨细胞，并形成了带有大量出血点的滋养层细胞瘤。说明Cited1促进了mESC向滋养层方向的分化。在分子机制上，Cited1是通过激活BMP信号通路而发挥功能的。.2） Ssbp3 我们的研究发现Ssbp3在转录水平调控了Cited1的表达。虽然Ssbp3和Cited1均可促进mESC向滋养层方向分化，但它们的表型及机制有明显的区别。在mESC中过表达Ssbp3，形态上细胞克隆仅在边缘发生了分化；qPCR及表达谱芯片数据显示滋养层基因，尤其与滋养层干性相关的关键基因如Cdx2，Elf5及Gata3等表达显著升高；畸胎瘤实验显示，过表达Ssbp3的细胞也可产生滋养层细胞瘤，但相较于Cited1，其成瘤速度慢，产生的终末分化的滋养层巨细胞及出血点数量都少一些。分子机制上，Ssbp3 主要是通过迅速上调Cdx2，Elf5及Gata3等滋养层干性相关的关键基因及激活MAPK/Erk1/2 和 TGF-β信号通路而促进mESC分化成滋养层干细胞样细胞的。此外，我们还发现与Ssbp3同家族的Ssbp2也具有类似的细胞功能，二者之间存在功能冗余。.本研究发现了两个新的滋养层相关基因，丰富了人们对哺乳动物胚胎发育的第一次分化事件及分子机制的认识；为临床上预防与治疗胚胎植入缺陷、胎盘发育异常等疾病提供了新的线索，具有重要的理论意义和应用价值。

内容获取失败，请点击重试