解剖与生理学：当前研究
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整体染色质重塑的动力学对于追踪人类胚胎干细胞的正常多能性至关重要

学军·H·帕森斯

多能人胚胎干细胞（hESC）具有在培养物中长期稳定、未分化生长的不受限制的能力和不受限制的发育能力。将真核基因组包装到染色质中赋予了维持干细胞可塑性和指导分化的更高阶结构控制。我们最近报道了建立一个明确的培养系统，用于维持 hESC 的外胚层多能性，作为从头衍生临床适用的 hESC 的平台，并有效地将此类 hESC 统一导向功能谱系。为了揭示维持 hESC 外胚层多能性的表观遗传机制，在本研究中，检查了在特定培养物下维持的多能 hESC 的整体染色质动态。这项研究表明，多能 hESC 的基因组可塑性是由 Oct-4 维持的乙酰化全局活性染色质实现的。显示正常稳定扩增的 hESC 的多能性与活性染色质重塑因子的高水平表达和核定位相关，这些因子包括乙酰化组蛋白 H3 和 H4、Brg-1、hSNF2H、HAT p300 和 HDAC1；与转录沉默有关的抑制性染色质重塑因子的弱表达或细胞质定位；和残留的 H3 K9 甲基化。从乙酰化到短暂的高乙酰化再到低乙酰化染色质状态的动态进展与 Oct4 相关 hESC 分化的丧失相关。针对 Oct-4 的 RNA 干扰和 HDAC 抑制剂分析支持染色质动力学与 hESC 分化之间的关键联系。这些发现揭示了一种表观遗传机制，该机制将整体染色质动态作为追踪 hESC 正常多能性和谱系进展的核心。