RhoGDI在兔滋养层干细胞自我更新及分化中的作用及机理

滋养层干细胞增殖和分化是滋养层发育的源泉。理解滋养层干细胞自我更新及分化的调控机理是认识滋养层发育的关键，也有助于理解滋养层干细胞功能异常与滋养层异常及妊娠疾病的联系。兔及兔滋养层干细胞是研究胚胎着床和胎盘发育的极好模型。我们建立了兔滋养层干细胞系，并对干细胞自我更新的调控机制进行了研究：首次发现RhoGDI在兔滋养层干细胞的增殖中起重要作用。RhoGDI是小分子蛋白Rho-GTPases的上游调节蛋白，其相关功能并不十分清楚。本项目将深入系统地研究RhoGDI在兔滋养层干细胞自我更新、凋亡、及分化中的作用，鉴定介导RhoGDI功能的下游靶Rho-GTPases，并通过转基因及嵌合体实验研究RhoGDI/Rho-GTPases通路在体内滋养层干细胞及滋养层发育中的功能。研究结果将对滋养层干细胞自我更新及分化的调控机制提出新的观点和证据，并有望建立由滋养层干细胞功能异常导致的妊娠疾病模型。

滋养层干细胞负责分化形成多能类型的滋养层细胞，在早期胎盘发育中具有不可或缺的作用。因而滋养层干细胞的增殖和分化过程受到了精密的调控。以小鼠为模型的研究中，人们发现Tead4, klf5, Cdx2, Eomes等基因控制了滋养层干细胞自我更新。同时细胞因子FGF4和TGF-β也被证实参与了这一过程。RhoGDIα属于Rho-GDP解连抑制蛋白家族，广泛表达于多种哺乳动物细胞和组织，参与调控失活状态的RhoGTP酶（结合GDP）与激活状态RhoGTP酶（结合GTP）之间的转变，并且和RhoA, Rac1 以及 Cdc42等RhoGTP酶有较强的结合能力。有研究表明GTP激酶家族的Ras调控了小鼠囊胚滋养外胚层的形成，同时在滋养层细胞培养基中添加Rho和 ROCK激酶的抑制剂，降低了滋养层细胞分布和侵润的能力。但是迄今为止还未有RhoGDI如何对调控滋养层细胞功能进行调控的报道。. 我们之前的研究表明钙离子通过调控Notch信号通路的活性，调控了兔滋养层干细胞的分化和增殖，并且伴随着RhoGDIα表达的升高。经过loss of function 和gain of function的试验表明，过表达RhoGDIα导致了滋养层干细胞的死亡，而干扰其表达促进了滋养层干细胞的增殖和侵润。