中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院鄭輝課題組揭示了代謝模式與上皮間質(zhì)轉換協(xié)同調控體細胞重編程的新機制。相關(guān)研究日前在線(xiàn)發(fā)表在The EMBO Journal上。

　　上皮和間質(zhì)狀態(tài)是兩種主要的細胞狀態(tài)。大量研究表明上皮間質(zhì)轉換（EMT）和間質(zhì)上皮轉換（MET）參與多種生物學(xué)過(guò)程。早期的研究表明MET是成纖維細胞重編程早期的重要過(guò)程，而在正常的MET之前引入短暫的EMT可以有效提高重編程效率。這樣的順序性EMT—MET在多種細胞命運決定和轉換過(guò)程中發(fā)揮重要作用，但是具體調控機制并不明確，是需要深入研究的科學(xué)問(wèn)題。

　　研究人員利用新型培養基（5C 培養基）在成纖維細胞重編程的早期誘導EMT，并證明早期EMT可以有效促進(jìn)多能性重建的過(guò)程。早期EMT可以有效促進(jìn)細胞能量代謝模式由氧化磷酸化向糖酵解的轉變（OGS）；而在重編程早期利用小分子或者轉錄因子單獨誘導OGS也可以觀(guān)察到EMT。進(jìn)一步的研究表明，早期EMT與OGS通過(guò)下游關(guān)鍵轉錄因子之間的轉錄激活形成正反饋環(huán)路。在重編程早期，EMT和OGS通過(guò)下游關(guān)鍵轉錄因子共同激活一系列表觀(guān)遺傳調控因子，通過(guò)上調這些因子的表達進(jìn)一步激活核心多能性轉錄因子的表達，有效促進(jìn)多能性重建過(guò)程。

　　研究人員隨后在胚胎干細胞向肝臟細胞分化以及神經(jīng)膠質(zhì)細胞向神經(jīng)細胞轉分化過(guò)程中分別驗證了早期EMT與OGS的相關(guān)性，以及兩者對上述表觀(guān)遺傳調控因子的調控作用。在重編程后期，EMT與OGS共同作用將細胞重編程到一個(gè)新的多能性狀態(tài)（5C state），基于公共數據庫中的數據集，也可以觀(guān)察到部分細胞具有與這樣的新多能干細胞類(lèi)似的基因表達譜，提示EMT與OGS的正反饋作用可能在早期胚胎發(fā)育以及多能性調控中發(fā)揮重要作用。

　　鑒于上皮間質(zhì)間轉換和能量代謝在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的重要作用，該研究成果或可以為腫瘤研究提供新的視角。

　　相關(guān)論文信息：https://www.embopress.org/doi/10.15252/embj.2019102961