9月22日，betway体育下载 潘光錦課題組的最新研究成果，以PRC2 specifies ectoderm lineages and maintains pluripotency in primed but not naive ESCs為題發表在Nature Communications（《自然-通訊》）上，研究發現PRC2複合物決定人胚胎幹細胞是否能向整個外胚層譜係分化，並在維持naive（幼稚態）和primed（始發態）兩種狀態的胚胎幹細胞多能性中發揮不同作用。

　　組蛋白H3第27位賴氨酸三甲基化（H3K27me3）是一類非常重要的組蛋白修飾，通過抑製基因表達，在X染色體失活，胚胎發育和疾病的發生均發揮作用。H3K27me3的形成是由多梳蛋白抑製複合物2（PRC2）介導的。PRC2的核心組分是EED、SUZ12、EZH1和EZH2，其中EZH1和EZH2具有H3K27甲基轉移酶的功能。PRC2和它修飾的H3K27me3已被證明在小鼠胚胎發育過程中發揮關鍵作用，但它們在細胞命運轉變過程的作用機製，尤其是介導人胚胎幹細胞多能性與分化過程中的作用尚不清楚。

　　潘光錦課題組通過CRISPR/Cas9介導的編輯技術，在人胚胎幹細胞中分別敲除PRC2的核心組分，發現敲除PRC2的不同組分，人胚胎幹細胞的形態不一致。完全缺失PRC2（SUZ12或EED或EZH1/EZH2）將導致人胚胎幹細胞退出多能性狀態，發生傾向於產生中內胚層的逐漸自發分化；缺失EZH1或EZH2的人胚胎幹細胞保持未分化狀態，但不能有效地產生神經外胚層。這說明PRC2維持人胚胎幹細胞多能性是必需的，並特化神經外胚層的產生。

　　課題組通過構建可誘導性敲除PRC2的人胚胎幹細胞，確認BMPs蛋白激活是PRC2缺失引起人胚胎幹細胞自發分化的原因。課題組進一步展示缺失PRC2的小鼠胚胎幹細胞可以維持自我更新狀態，但轉變成始發狀態的小鼠上胚層幹細胞發生自發分化；將人胚胎幹細胞轉變成幼稚態時，發現缺失PRC2可以維持其多能性狀態。以上結果揭示PRC2在細胞命運決定過程中譜係特化和不同多能性狀態的特異性作用，對人胚胎幹細胞是否能向整個外胚層譜係分化起決定作用，並在維持naive（幼稚態）和primed（始發態）兩種狀態的胚胎幹細胞多能性發揮不同作用。

　　研究工作得到了中科院、國家自然科學基金委、廣東省及廣州市科技項的資助。

論文鏈接

　　　　　　PRC2在細胞命運決定過程中譜係特化和不同多能性狀態的特異性作用