Oct4转录调控Ing4在诱导多能干细胞重编程过程中的作用和机制

诱导多能干细胞(iPSC)具有广阔的应用前景，重编程效率低是制约其发展的瓶颈，阐明重编程分子机制是提高效率的关键。Oct4是iPS技术最为重要的因子，主要通过调控下游靶基因启动重编程，揭示其下游信号通路及作用对于理解重编程机制意义重大。我们前期采用ChIP-SEQ技术寻找外源Oct4启动神经前体细胞重编程的靶基因，发现Ing4可能是其下游重要靶分子，并初步证实Oct4可抑制Ing4表达。Ing4属肿瘤生长抑制基因家族，是调控p53活性、HIF信号通路及细胞周期重要的蛋白因子。Oct4调控Ing4很可能在体细胞重编程过程中发挥重要作用。本项目拟在前期工作基础上采用多种分子生物学方法系统研究Oct4调控Ing4的分子机制；分析这种新的调控机制在体细胞重编程过程中的生物学功能；并初步探讨其影响体细胞重编程的作用机制。本课题将为阐明Oct4调控体细胞重编程分子机制，进而提高iPSC效率奠定基础。

诱导多能干细胞（iPS）为再生医学提供了可用于细胞移植的自体细胞，具有潜在和广阔的临床应用前景。然而，iPSC领域的研究才刚刚开始，重编程效率低是其走向应用的一大瓶颈。主要原因在于重编程的分子机制不清。本项目以OCT4为核心，采用ChIP-SEQ技术结合生物信息学分析首次发现Ing4极有可能是Oct4启动神经前体细胞重编程过程中重要靶分子之一，拟采用多种分子生物学和细胞生物学实验技术研究OCT4对ING4调控的分子机制以及这种调控机制在重编程过程中的作用。 研究发现：ING4启动子区可能存在OCT4的结合位点，而且将该位点突变后，荧光素酶报告基因的活性未受OCT4的抑制；将ING4在人神经前体细胞降调节后，采用OCT4重编程的效率明显提高。上述结果提示：OCT4可能转录抑制ING4的表达；OCT4可能通过转录抑制ING4的表达促进体细胞重编程的完成。本课题为进一步阐明体细胞重编程的分子机制提供依据，同时为提高重编程的效率奠定一定的理论基础。初步完成了预定研究内容，发表SCI论文1篇。