miRNA对鸡胚胎干细胞多能性的调控作用及分子机制研究

Pluripotency is the key characteristic and the basis for potential application of embryonic stem cell(ESC) .The ESC-specific miRNA in mammals play a vital role in regulating pluripotency and differentiation in ESC.While the expression of specific miRNA in chicken ESC and the regulation and molecular mechanism on pluripotency is still unknown. Based on previous valuably exploratory work, the specific miRNA in chicken ESC is screened via miRNA microarray analysis. The role and correlation to pluripotent transcription factors of cPouV,Sox2,cNanog,c-Myc on pluripotency in chicken ESC and development in chicken embryos is also researched .The project is valuable not only deep reveal the regulation and molecular mechanism of chicken ESC-specific miRNA on pluripotency but also provide the theoretic foundation and technical support on induce chicken iPS and genetically modified on chicken ESC.

多能性是胚胎干细胞的主要特征，也是其广泛应用前景的基础。哺乳动物胚胎干细胞表达的特异性miRNA在胚胎干细胞多能性维持及分化过程中发挥重要调控作用，而鸡胚胎干细胞miRNA的表达以及对细胞多能性的调控作用及其分子机制目前尚不清楚。本项目在前期研究的基础上，通过微点阵分析筛选鸡胚胎干细胞特异性表达的miRNA，并研究它们在鸡胚胎干细胞多能性维持与早期鸡胚发育过程中的作用及其与cPouV、Sox2、cNanog及c-Myc等多能性相关基因的互作关系，阐明miRNA维持鸡胚胎干细胞多能性的分子机制。项目的研究结果不仅可深入揭示miRNA对鸡胚胎干细胞多能性的调控作用及其分子机制，同时为进一步研究鸡iPS以及实现鸡胚胎干细胞的体外遗传修饰与操作提供理论基础与技术支持。

多能性是胚胎干细胞的主要特征，也是其广泛应用前景的基础，miRNA通过抑制靶基因的表达参与了包括干细胞多能性的维持与分化在内的众多生理过程，而鸡胚胎干细胞中有哪些miRNA参与了多能性的维持尚不清楚。本项目采用miRNA芯片技术，检测了鸡胚胎干细胞与鸡原始生殖细胞（两种未分化细胞）以及鸡胚成纤维细胞（已分化细胞）的miRNA表达谱，并从中筛选在鸡胚胎干细胞与鸡原始生殖细胞高水平表达而在鸡胚成纤维细胞中不表达的miRNA，并研究其调节胚胎干细胞多能性的作用及其分子机制，同时研究miRNA在早期鸡胚发育过程的作用。结果显示：在鸡胚胎干细胞及鸡原始生殖细胞中有12条共同高水平表达的miRNA，并用实时荧光定量PCR 验证芯片结果，从中选择gga-miR-1599,gga-miR-1607及gga-miR-1777进一步进行功能研究。上述3条miRNA在早期鸡胚发育过程的表达水平显著下调而其与靶基因中的分化相关基因则显著上调，提示上述miRNA通过抑制分化基因的表达来维持胚胎干细胞的多能性以及调节早期鸡胚的发育。本项目的研究结果为更深入揭示miRNA在调节鸡胚胎干细胞多能性以及早期鸡胚发育过程中的作用及其分子机制奠定了基础。