祝赛勇实验室在The EMBO Journal发表论文报道促进化学重编程的小分子药物,揭示硫化氢助力化学重编程,成功逆转细胞发育时钟

时间:2021年04月28日访问次数:66

2021428日,祝赛勇实验室在The EMBO Journal在线发表题Inhibition of Syk promotes chemical reprogramming of fibroblasts via metabolic rewiring and H2S production”的研究论文,发现促进化学重编程的小分子药物揭示细胞命运调控新机制。

化学重编程利用化学小分子实现体细胞重编程,是干细胞领域的核心问题研究前沿。利用重编程技术获得的多能干细胞,具有分化成各种细胞、组织和器官的潜能,在疾病模型、药物筛选、细胞治疗及再生医学中具有广泛的应用前景

针对目前小鼠细胞化学重编程效率低和机制不清晰等问题,永利yl23411官网登录祝赛勇实验室通过开展化学小分子筛选,发现小分子药物R406显著提高细胞重编程效率。利用优化后的化学重编程技术获得的干细胞(ciPSCs具有多能性可以分化成各种组织器官;干细胞打到小鼠早期胚胎里,可以健康小鼠。

进一步开展机制研究,发现R406通过抑制Syk-Ca2+-Cn-NFAT信号通路发挥作用;通过转录组测序,发现R406显著促进丝氨酸-甘氨酸-苏氨酸代谢轴中的关键基因表达CUT&Tag等实验表明,NFAT是这些基因的直接上游抑制因子;进一步通过代谢组学分析,揭示R406可以提高丝氨酸-甘氨酸-苏氨酸代谢、转硫途径及半胱氨酸代谢的关键代谢物水平R406处理后,半胱氨酸代谢产物硫化氢(H2S)水平显著上升;非常有意思的是,硫化氢可以调控化学重编程。

综上所述,该研究不仅优化了化学重编程技术,而且揭示出体细胞重编程新机制进一步加深了人们对细胞命运转换过程中代谢调控的认知非常重要的是,揭示半胱氨酸代谢产物硫化氢参与细胞命运调控,成功逆转细胞发育时钟。

祝赛勇实验室2016级博士研究生王卫云为论文的第一作者,祝赛勇研究员为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委面上项目、科技部重点研发计划、浙江省杰出青年基金和永利yl23411官网登录启动基金等资助。


图释:R406通过代谢调控和H2S促进化学重编程

原文链接:https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embj.2020106771


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