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研究背景
在怀孕初期,胚胎的发育离不开一种特殊的细胞——滋养层细胞。这些细胞不仅构成了胎盘的外层,还在胚胎着床、营养供给和免疫调节等方面发挥关键作用。然而,滋养层细胞的自我更新与分化过程异常是导致流产的主要原因之一。尽管科学家们一直在探索这一过程的调控机制,但许多细节仍然不清楚。
近期,一项发表在《自然通讯》上的研究揭示了KAT8这一基因在滋养层细胞自我更新和增殖中的重要作用。KAT8是一种属于MYST家族的组蛋白乙酰转移酶,能够修饰组蛋白,从而影响基因的表达。本研究聚焦于KAT8如何通过其介导的H4K16乙酰化(H4K16ac)来调控滋养层细胞的命运。
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研究结果
KAT8对滋养层细胞的重要性:研究人员发现,当滋养层细胞中特异性地删除KAT8基因时,会导致胚胎外胚层发育异常和胚胎致死。这表明KAT8在滋养层细胞的正常发育和功能维持中不可或缺。
KAT8通过H4K16乙酰化调控CDX2:进一步的研究表明,KAT8通过乙酰化组蛋白H4的第16位赖氨酸(H4K16ac)来激活滋养层干细胞(TSCs)的标志性基因CDX2的表达。CDX2是维持滋养层干细胞自我更新和增殖的关键转录因子。这一发现揭示了KAT8在调控滋养层细胞命运中的具体分子机制。
CDX2过表达及H4K16乙酰化增加的效果:实验中,研究人员发现CDX2的过表达能够部分挽救KAT8缺失导致的缺陷。此外,通过使用去乙酰化酶SIRT1的抑制剂EX527来增加H4K16的乙酰化水平,也能恢复CDX2的表达并促进胎盘的发育。这表明通过调节H4K16的乙酰化水平,可以影响滋养层细胞的自我更新和增殖能力。
本研究不仅揭示了KAT8介导的H4K16乙酰化在滋养层细胞自我更新和增殖中的关键作用,还通过CDX2的调控机制阐明了这一过程的具体分子路径。更重要的是,研究发现了KAT8-H4K16ac-CDX2轴与复发性流产之间的关联,为开发针对复发性流产的新治疗方法提供了理论依据和实验支持。
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参考文献
Bi S, Huang L, Chen Y, Hu Z, Li S, Wang Y, Huang B, Zhang L, Huang Y, Dai B, Du L, Tu Z, Wang Y, Xu D, Xu X, Sun W, Kzhyshkowska J, Wang H, Chen D, Wang F, Zhang S. KAT8-mediated H4K16ac is essential for sustaining trophoblast self-renewal and proliferation via regulating CDX2. Nat Commun. 2024 Jul 3;15(1):5602. doi: 10.1038/s41467-024-49930-6.
文献分享丨郭安良 审核丨 侯栋
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