2015年1月20日, 缅甸腾龙国际官网腾龙娱乐app官网下载研究所汪阳明研究组与中国科技大学高平研究组合作在《EMBO Journal》杂志在线发表题为“miR-290/371-Mbd2-Myc circuit regulates glycolytic metabolism to promote pluripotency”的研究成果,首次报道微小RNA调控胚胎干细胞代谢方式的现象,并发现了一条在胚胎干细胞及诱导多能干细胞重编程过程中起重要作用的代谢调控通路。(http://emboj.embopress.org/content/early/2015/01/20/embj.201490441)。

物质循环,能量流动和信息传递构成生命现象之基础,而代谢作为生物体中化学反应的总称贯穿于这三个过程中。近年的研究表明,不同的细胞对于糖酵解和氧化磷酸化这两种代谢方式有不同程度的偏好,例如,具有分化为体内所有其他细胞能力的胚胎干细胞和肿瘤细胞倾向于使用低效产能的糖酵解代谢,而终末分化的细胞则倾向于使用高效产能的氧化磷酸化代谢。这些细胞特异的代谢方式在分子层面如何被调控,以及不同的代谢形式如何影响细胞的表观遗传状态是当前生命科学研究的前沿课题。

在 《EMBO Journal》论文中,汪阳明等人利用此前发展的微小RNA全敲除胚胎干细胞模型,发现胚胎干细胞中高表达的miR-290/371家族是导致胚胎干细胞特异性利用糖酵解代谢的重要分子。进一步的研究发现,这些微小RNA还通过提高糖酵解的酶的表达来促进体细胞重编程成为诱导多能性干细胞。通过高通量测序和非常仔细的遗传学研究,他们发现了一条包含微小RNA、表观遗传调控因子Mbd2、和转录因子Myc的代谢调控通路。该研究揭示了调控多能性干细胞特异代谢方式的分子机制,为通过调控代谢开展再生医学研究提供了新思路。

缅甸腾龙国际官网腾龙娱乐app官网下载研究所汪阳明研究员和中国科技大学高平教授是该论文的共同通讯作者。中国科技大学博士生曹洋与缅甸腾龙国际官网腾龙娱乐app官网下载研究所博士生郭文婷为共同第一作者。缅甸腾龙国际官网腾龙娱乐app官网下载研究所博士生王茜雯,顾凯丽以及生物动态成像中心博士生刘晓萌参与了此项研究。缅甸腾龙国际官网生命科学院陶伟博士提供了部分研究材料。该研究获得了缅甸腾龙国际官网-清华大学生命科学联合中心,科技部973计划及自然科学基金委创新群体基金的支持。