西亚试剂：同济大学973首席科学家发表干细胞新成果

来自上海同济大学的研究人员证实，在小鼠胚胎干细胞(mESC)的增殖过程中miR-590/Acvr2a/Rad51b信号调控了DNA的损伤修复。这一研究发现发表在11月20日的《Stem cell reports》杂志上。

论文的通讯作者是国家科技部973项目首席科学家、同济大学的康九红(Jiuhong Kang)教授。其课题组主要研究方向为干细胞的表观遗传研究。

胚胎干细胞(ESCs)是指当受精卵分裂发育成囊胚时内细胞团(Inner Cell Mass)的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性，一直被研究人员用来了解早期的胚胎发育。ESCs的自我更新与快速增殖密切相关。事实上，快速的增殖有可能防止了外部的信号来诱导ESCs分化。然而，快速增殖会对细胞造成损害。在连续的有丝分裂过程中DNA大多数时间都在进行复制。连续多轮的DNA复制可引起许多的复制错误，导致DNA损伤。

TGFβ信号与DNA损伤修复调控密切相关。一些研究显示，TGF-β信号可以抑制BRCA1依赖性的DNA双链断裂。TGF-β细胞因子超家族成员Activin A与1型Activin受体(ALK 2, ALK 4, 或ALK 7)和II型Activin受体(Acvr2a and Acvr2b)相互作用，参与了DNA的损伤修复。

DNA双链断裂(DSB)损伤是破坏性最大的DNA损伤类型。人们认为在ESCs中是通过同源重组介导了DNA双链断裂损伤修复。Rad51家族成员：Rad51、Rad51b、Rad5c和Rad51d等进化保守的蛋白在同源重组介导的修复中发挥了重要的作用。

MicroRNAs (miRNAs)是基因表达的转录后调控因子，连接mESCs的转录调控回路。一些研究证实几种miRNAs靶向了DNA修复相关因子，并影响了DNA损伤修复。但目前对于在ESC增殖过程中通过调控DNA损伤修复来维持ESC自我更新的miRNA调控机制仍知之甚少。

在这篇新文章中研究人员证实，除去维持mESCs自我更新能力的白血病抑制因子(LIF)，可显著抑制细胞增殖、mESCs的DNA损伤，上调miR-590的表达。miR-590促进了单链断裂(SSB)和双链断裂损伤修复，由此在不影响干性的情况下减慢了mESCs增殖。miR-590直接靶向Acvr2a介导了Activin信号。研究人员还确定了同源重组介导修复基因Rad51b是调控单链断裂和双链断裂损伤修复及细胞周期的miR-590/Acvr2a信号下游分子。

新研究证明了，在自我更新过程中miR-590/Acvr2a/Rad51b信号轴通过平衡DNA损伤修复和快速增殖确保了mESCs的稳定。

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