清华、同济Nature子刊发布表观遗传研究新成果

　　来自清华大学、同济大学等处的研究人员证实，组蛋白H1介导的表观遗传调控通过调节H4K16乙酰化控制了生殖干细胞（GSC）自我更新。这一重要的研究发现发布在11月19日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

　　清华大学医学院的倪建泉（Jian-Quan Ni）研究员及同济大学的孙方霖（Fang-Lin Sun）教授是这篇论文的共同通讯作者。倪建泉博士的主要研究方向包括干细胞增殖与分化机制、细胞信号的调控与协同、细胞信号与表观遗传学，以及分子和遗传工具的研发。孙方霖教授的研究方向包括表观遗传调控的分子机制与功能；干细胞分化与癌症形成的表观遗传调控网络。

　　染色质是真核细胞核内由DNA和蛋白质构成的一种复合物。核小体是染色质的基本单位，包含5种高度正电荷的组蛋白：连接组蛋白H1、H2A、 H2B、H3和H4。核小体八聚体核心包含一个H3和H4的四聚体及两个H2A和H2B1的二聚体，这些组蛋白经受各种翻译后修饰。这些修饰共同影响了局 部染色质结构与基因转录有关联，并与干细胞的自我更新、分化和增殖密切相关。H1被认为通过压缩核小体在染色质重塑中发挥至关重要的作用。在哺乳动物 中，H1在早期胚胎发生过程中控制了染色质动态，H1变体减少50%可导致胚胎致死性。此外，耗尽H1变体可直接阻断小鼠胚胎干细胞分化。但当前尚未确定 H1在成体干细胞调控中所起的作用。

　　GSC自我更新已知由来自微环境细胞的外部信号及内部因素协同调控（延伸阅读：华裔牛人Cell子刊：至关重要的干细胞调控因子 ）。在成年果蝇卵巢中，帽细胞和前面的Ecs形成自我分化微环境。GSCs接收到Dpp等外部信号来维持自身。Dpp信号维持了GSC特性，抑制了bam 转录，bam是早期GSC谱系分化的必要和充分条件。研究证实，染色质重塑因子ISWI和Domino发挥作用通过阻止分化促进了GSC自我更新，表明表 观遗传调控对于控制GSC自我更新很重要。此外，包含Bre的蛋白质复合物和Enok也是维持GSC自我更新的必要条件。另一个潜在染色质调控因子 Stonewall也参与调控了GSC命运。各种其他的内在因子包括Mad、Piwi、Scrawny和Eggless也对维持GSC自我更新起重要作 用。

　　在这篇新文章中，研究人员首次揭示了H1通过阻止bam激活在维持GSCs中起至关重要的作用。在果蝇卵巢中H1是调控GSCs的必要条件。 GSCs丧失H1可通过激活bam来导致它们过早分化。有意思的是，在耗尽H1的GSCs中乙酰化H4赖氨酸16(H4K16ac)选择性增加。此外，过 表达mof可减少H1结合到染色质上。与之相反，敲低mof可显著挽救这一表型。

　　这些研究结果表明，H1发挥作用通过对抗MOF功能促进了GSC自我更新。由于从果蝇到人类H1和H4K16乙酰化均高度保守，新研究发现有可能也适用于其他系统的干细胞。