《體細胞重編程相關microRNA的靶基因鑑定及功能的初步研究》是依託上海大學，由趙波濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：體細胞重編程相關microRNA的靶基因鑑定及功能的初步研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙波濤
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
誘導性多能幹（iPS）細胞的研究具有重要的理論意義和實踐套用前景。近年，microRNA（miRNA）被發現在iPS細胞的形成過程中具有重要意義。但目前的研究僅在個別的miRNA方面略有進展，如let-7a和miR-294能夠明顯促進體細胞重編程為iPS細胞。本項目擬利用最新的高通量測序技術，從全基因組層面系統分析我們所建立的小鼠iPS細胞株（來源於小鼠胚胎纖維細胞，MEF細胞）分別與MEF細胞和小鼠胚胎幹細胞（ES細胞）之間差異表達的miRNA，尋找與iPS細胞形成有關的miRNA，結合生物信息學預測和我們已經建立的實驗分離RISC技術，結合mRNA選擇性擴增的方法，尋找重要miRNA的靶基因。通過靶基因的功能分類學聚類分析，為了解這些miRNA在iPS細胞形成過程中的功能提供線索。並將對其中部分與iPS細胞形成顯著相關的miRNA的生物學功能展開初步研究。
結題摘要
由於巨大的臨床套用前景，幹細胞以及誘導性多能幹細胞（iPS cells）的研究近年來十分熱門。miRNA在其中的重要作用也越來越引人注意。本項目從全基因組的角度，分析了幹細胞、幹細胞核移植後獲得的多能幹細胞、來源於小鼠成纖維細胞（MEF cells）的誘導性多能幹細胞以及由後者再次核移植重編程獲得的多能性細胞中miRNA表達譜的異同。通過對高通量數據測序數據的分析，令人意外地發現三種不同重編程方式獲得的多能幹細胞的miRNA表達譜極為相近，而均和天然的胚胎幹細胞（ES cells）差異較大。並且這三種重編程多能幹細胞中還有兩組的miRNA的表達情況既不同於胚胎幹細胞，也不同於成纖維細胞。當然，在這三種重編程多能幹細胞之間，也存在一些miRNA的表達差異。我們的結果提出了一個嚴謹的問題，即重編程的多能幹細胞未必能完美地代替天然幹細胞。這也是在使用這些重編程多能幹細胞做臨床套用時必須要考慮的重要因素。通過深入的分析，我們還鑑定了幾組可能與多能細胞的乾性維持相關的miRNA，並對他們的靶基因進行了KEGG pathway的分析，發現這些靶基因功能呈現與幹細胞的一些特性高度的相關性。從中，我們選取了miR-290家族，深入研究了它們在乾性維持過程中的作用。我們發現，miR-290家族能夠促進幹細胞快速地從細胞周期的G1期轉位到S期，從而表現出促進細胞的增殖。隨後，我們鑑定了幾個miR-290家族的靶基因，並對其中的cyclin D1進行了進一步的研究。我們的結果指出，miRNA-290家族通過極大地抑制cyclin D1的表達，使得cyclin D1在幹細胞中表達量極低。這從一定程度上，解釋了幹細胞中細胞周期G1/S檢驗點缺失的部分原因。G1/S檢驗點的缺失最終導致幹細胞的快速增殖和自我更新。這也可能是miR-290能顯著增加細胞重編程效率的原因之一。
