在人间充质干细胞内新基因ZNF312b对调节关键转录因子 Oct4基因表达的机理研究。

Oct4是调控胚胎干细胞生长和多分化潜能的关键转录因子，但是，至今，未见报道在间充质干细胞（MSCs）内Oct4表达的调节机理，此重要研究领域仍是一个空白。申请人已经成功地克隆了新转录因子ZNF312b，前期研究初步表明ZNF312b可能在MSCs内调节Oct4的表达。本项目将建立稳定表达ZNF312b和ZNF312b siRNA 细胞系，检测不同ZNF312b表达水平对MSCs增殖和多分化能力的作用；采用报告基因质粒检测ZNF312b对活化Oct4增强子Site 2A的作用；在细胞内外，检测ZNF312b与Site 2A特异性结合；检测表观遗传学在MSCs内对Oct4表达的调节作用；建立ZNF312b完全和条件性基因敲除小鼠。本项目是创新性强的前沿性研究，具有重要的科学意义和应用前景，为研究MSCs增殖和多分化能力的调节机理提供必要途径，为MSCs在组织工程中的应用奠定必要的基础。

对胚胎干细胞内关键转录因子Oct4表达的调控机理已有较多的研究报道，但对间充质干细胞（MSCs）内Oct4表达的调控机理至今研究较少。申请人研究室的前期工作克隆了新转录因子 ZNF312b，前期初步研究表明在 MSCs 内 ZNF312b可调节 Oct4 mRNA的表达。本项目研究表明ZNF312b mRNA能在MSCs内表达，不能在CHO，3T3 和 HeLa 细胞内表达，大多数人的体细胞能够表达Oct4 mRNA和蛋白质。Oct4和ZNF312b基因能够增加MSCs的增殖, Oct4 siRNA和ZNF312b siRNA能够降低MSCs的增殖，Oct4和ZNF312b基因对MSCs的多向分化潜能没有明显影响。采用荧光素酶报告基因检测表明在MSCs内，ZNF312b能特异性地与Oct4 增强子Site 2A结合，从而促进荧光素酶的表达, ZNF312b不能与Oct4 增强子Site 2B结合。采用凝胶迁移率改变实验和染色质免疫沉淀技术也表明在MSCs 和HeLa内，ZNF312b能够与Oct4 Site 2A特异性结合。ZNF312b可减少Oct4基因上游调控区域的DNA甲基化，从而促进Oct4 mRNA的表达。ZNF312b能够改变组蛋白甲基化和乙酰化，从而增加Oct4 mRNA的表达。这些研究结果表明ZNF312b能够调控和促进Oct4 mRNA的表达。本项目具有重要的科学意义和应用价值，为研究 MSCs 增殖和多分化潜能的调节机理提供必要途径，为 MSCs 在组织工程中的应用奠定必要的基础。