干細胞是機體發育和組織穩態維持的基礎，基因組穩定是干細胞干性維持和再生醫學應用的前提。記者從中科院昆明動物研究所獲悉，該所哺乳動物胚胎發育學科組近日在干細胞基因組穩定性調控機制研究中取得了重要進展，相關成果發表在國際期刊《科學進展》上。
研究干細胞如何維持基因組穩定有助于推動干細胞的安全應用，理解相關發育疾病的致病機理。昆明動物研究所鄭萍研究員帶領的哺乳動物胚胎發育學科組，長期關注干細胞維持基因組穩定性的獨特機制。此前，課題組鑒定了胚胎干細胞基因組穩定性調控的關鍵多功能因子Filia，揭示了其不同的作用途徑，并發現人類同源基因的功能突變能導致胚胎發育失敗和復發性流產。
“和胚胎干細胞比較，組織干細胞僅具備組織特異的發育潛能。但它們是否在基因組穩定性維持上存在一些共同調控機制?為了探究這一問題，我們在小鼠神經干-祖細胞中對Filia的表達和功能進行了研究。”鄭萍介紹說，有趣的是，這個因子僅特異表達在出生后的小鼠海馬神經干細胞中。功能研究發現，Filia調控大腦海馬神經干細胞的基因組穩定。
研究發現，大腦海馬區Filia缺失后，會產生嚴重的DNA雙鏈斷裂及異常的神經發生。行為學實驗進一步表明，海馬相關的神經功能受損，小鼠表現出學習和空間記憶能力下降、焦慮。
“為了進一步理解基因組不穩定如何導致神經發生及功能異常，我們還利用高通量全基因組易位測序技術，對Filia缺失誘導的DNA雙鏈斷裂位點進行了定位研究。”鄭萍說，他們因此發現很多調控神經發生和神經功能的基因受到影響，產生了雙鏈斷裂熱點，由此可影響基因功能。最后，課題組在獼猴神經干細胞中，也發現同源基因在猴神經干細胞中具有保守功能，這意味著人類這個基因功能的變異，可能導致神經系統發育疾病。
此項研究，揭示了Filia在調控海馬正常神經發育和功能中的重要意義，也提出不同腦區神經干細胞的基因組穩定性調控機制可能存在區域特異性，以適應不同的神經發生功能。(記者 趙漢斌)
關鍵詞： 調控人腦海馬功能
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