间充质干细胞衰老逆转的表观遗传学机制研究

尽管目前仍普遍认为细胞衰老是不可逆的，但间充质干细胞（MSC）及一些体细胞在体外自发性转化的现象对这一传统观点提出挑战，揭示衰老细胞仍有可能突破衰老屏障而恢复增殖能力、并向肿瘤细胞转化。同时，MSC自发性转化的频率极高，因而本质上不同于一般细胞在体外培养时因基因突变而发生的"永生化"；其机制主要涉及基因的表达而非基因结构变化，因而为研究表观遗传学调控在细胞衰老与癌变中的作用提供了不可多得的天然模型。本研究试图以这一现象为典型，探讨MSC自发转化过程中染色质重塑、基因表达改变及细胞表型变化三者的关系，并重点分析关键调控因子的作用，为阐明表观遗传学调控在细胞衰老与癌变中的作用机理提供新依据。

本项目的主体部分（间充质干细胞体外自发转化过程中抑癌基因p16INK4a表达的表观遗传学调控机制）已完成，剩余部分（转化前、后间充质干细胞全基因组的表观遗传学修饰谱分析）因受托检测的公司样本处理失误，部分结果返工、仍在检测中。预计2013年中旬可总结成文。目前已公开发表的代表成果为：采用染色质免疫共沉淀、重硫酸盐修饰后测序、siRNA、荧光定量实时PCR及Western Blot等技术，首次证实在间充质干细胞体外自发转化过程中，抑癌基因p16INK4a的的沉默与其启动区出现高水平双重组蛋白抑制性修饰（H3K27me, H3K9me）及DNA高甲基化有关。这一成果提示：除基因突变外，表观遗传学修饰模式变化所引起的抑癌基因沉默亦可能是导致正常成体干细胞向肿瘤干细胞或肿瘤细胞转化的机制之一。由于外界因素导致基因表观遗传学修饰模式的变化远易于导致基因突变，结合最近相继出现的有关接受干细胞移植后的患者出现来源于移植细胞的恶性肿瘤的报道，本研究的发现高度警示干细胞移植疗法有可能导致肿瘤发生的危险性。