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中国科大研究揭示miRNA调控干细胞代谢新机制

  近日,中国科大生命学院高平课题组和北京大学汪阳明课题组合作研究,发现了miRNA对于维持干细胞糖代谢水平和调控体细胞重编程中代谢转换至关重要。研究成果以“MiR-290/371-Mbd2-Myc Circuit Regulates Glycolytic Metabolism to Promote Pluripotency” 为题,在国际著名期刊EMBO Journal上在线发表。

 

  近年来的研究发现,胚胎干细胞和诱导多能性干细胞的代谢方式也存在有氧糖酵解增强的现象,即类似于肿瘤细胞中的Warburg effect,但其背后的调控机制及其对干细胞多能性的影响并不清楚。为了探究这一科学问题,高平课题组和汪阳明课题组采用Dgcr8-/-干细胞体系研究miRNA对代谢的调控作用,发现将miRNA加工蛋白Dgcr8敲除后,干细胞中的葡萄糖摄取、乳酸产生等指标明显降低,说明细胞糖代谢水平受到明显削弱。将miR-290 簇miRNA回补后将逆转这一现象。机制研究发现miR-290簇通过靶向抑制DNA甲基结合蛋白Mbd2,从而解除Mbd2对癌基因Myc的抑制。活化的Myc作为转录因子促进糖代谢酶Pkm2和Ldha的表达,进而促进干细胞代谢水平和体细胞重编程。这一通路在人的细胞中也保守存在(人的细胞中同源是miR-371簇)。miR-290-Mbd2-Myc-Pkm2/Ldha这一调控通路的发现揭示了miRNA调控干细胞代谢和体细胞重编程的新机制。

 

  

  

  这项工作由中国科大生命学院在读博士生曹洋和北京大学博士生郭文婷作为第一作者共同完成。研究工作得到了国家科技部、自然基金委和中科院等的资助。

 

  附论文链接:

 

  http://emboj.embopress.org/content/early/2015/01/20/embj.201490441.long

 

  (生命学院、科研部)

 
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