2017年5月17日,北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)所,北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心研究員何愛彬研究組在《Circulation Research》雜志在線發(fā)表題為“Divergent requirements for EZH1 in heart development versus regeneration”的研究成果。該研究揭示同一表觀調(diào)控因子EZH1在心臟發(fā)育和再生過程中,產(chǎn)生不同的組蛋白修飾,導(dǎo)致截然不同的分子機(jī)制,調(diào)控發(fā)育與再生兩個(gè)關(guān)聯(lián)的生物學(xué)過程。相關(guān)成果為心臟再生的臨床治療策略提供了新的理論依據(jù)。(原文鏈接:http://circres.ahajournals.org/content/early/2017/05/16/CIRCRESAHA.117.311212.full.pdf?ijkey=VcziwsFRXz24DSz&keytype=ref)。
心肌梗塞是導(dǎo)致心衰和各種心臟疾病的主要因素,然而,成體心臟缺乏有效的再生和自我修復(fù)能力。大量心臟再生相關(guān)研究基于心臟發(fā)育調(diào)控規(guī)律的分子機(jī)制,來尋找促進(jìn)心臟再生的調(diào)控分子與網(wǎng)絡(luò)。PRC2 (Ploycomb Repressive Complex2) 是一個(gè)重要的表觀遺傳修飾酶復(fù)合體,它包括兩個(gè)互補(bǔ)的催化亞基EZH1和EZH2,能修飾H3K27me3(抑制性組蛋白修飾)的形成從而抑制基因表達(dá)。我們之前發(fā)表的工作表明PRC2在心臟發(fā)育過程中起重要表觀調(diào)控作用。本課題研究發(fā)現(xiàn),在早期心臟發(fā)育過程中,EZH1和EZH2均通過修飾H3K27me3的形成來抑制異位基因的表達(dá),以一種互補(bǔ)的方式調(diào)控心臟發(fā)育。然而在心臟再生過程中,EZH1而非EZH2起著必不可少的調(diào)控作用。轉(zhuǎn)基因過表達(dá)EZH1能改善心臟疾?。ㄐ募」H┖笮呐K的重建與功能。在這個(gè)過程中,EZH1 通過促進(jìn)形成轉(zhuǎn)錄激活相關(guān)的組蛋白修飾(H3K27me1和H3K4me3)而激活心臟發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá),調(diào)控心肌細(xì)胞的增殖,促進(jìn)心臟再生,改善受損心臟功能。該研究成果表明同一表觀調(diào)控因子雖然在心臟發(fā)育和再生過程中均具有不可或缺的作用,但能產(chǎn)生不同的組蛋白修飾密碼,導(dǎo)致截然不同的分子效應(yīng),最終卻殊途同歸—促進(jìn)心臟形態(tài)與功能的重建與完善。
北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所2014級博士生艾珊珊,生命科學(xué)聯(lián)合中心2015級博士生余先紅,北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所2014級博士生李玉梅為本文的共同第一作者。分子醫(yī)學(xué)研究所的何愛彬研究員為本文的通訊作者。該研究獲得了北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心,國家自然科學(xué)基金的支持。
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