Nature综述：干细胞功能的表观遗传学调控

　　2016年07月15日讯 细胞的分化程序由转录和表观遗传学调控保驾护航。不过，人们还不了解表观遗传学调控在发育完成之后对组织内稳态做出的贡献。Nature Reviews Molecular Cell Biology杂志七月十三日发表了题为“Epigenetic control of adult stem cell function”的综述文章。

　　哺乳动物胚胎发育是一个受到严密控制的过程，单个受精卵通过这一过程生成大量功能迥异的细胞。不同细胞的分化程序由转录和表观遗传学调控保驾护航。不过，人们还不了解表观遗传学调控在发育完成之后对组织内稳态做出的贡献。

　　Nature Reviews Molecular Cell Biology杂志七月十三日发表了题为“Epigenetic control of adult stem cell function”的综述文章。这篇文章介绍了近几年的成体干细胞表观遗传学研究，探讨了表观遗传学调控出现问题对成体干细胞功能的影响。文章总结道，表观遗传学调控异常会干扰干细胞功能和组织内稳态，导致包括癌症在内的人类疾病。其严重程度取决于出现问题的组织类型和表观遗传学调控子。

　　表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性，对于人类发育和人类疾病有深远的意义。组蛋白修饰是一种重要的表观遗传学修饰，包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化等等。

　　EZH2主要对组蛋白H3K27进行甲基化，由此沉默下游基因。它在细胞增殖、 细胞分化和肿瘤形成方面起到了重要的作用。去年年底天津医科大学、哈佛医学院的研究人员证实，Ezh2通过组蛋白甲基转移酶活性调控了自然杀伤细胞（NK细胞）的分化和功能。NK细胞是除了T，B淋巴细胞外的第三大淋巴细胞，担负着机体抗病毒、抗肿瘤和抗异源物质的重任。研究显示，去除Ezh2或抑制其活性可以促使造血干细胞及祖细胞生成更多更强的NK细胞。

　　DNA甲基化是最常见的一种表观遗传学修饰，广泛参与了细胞对基因表达的控制，在细胞生长、细胞分化、细胞增殖和疾病状态中起到了关键性的作用。去年Nature Communications杂志发表的一项研究表明，DNA甲基转移酶DNMT1对于乳腺干细胞和癌症干细胞的维持是必不可少的，在乳腺发育和肿瘤发展中起到了重要的作用。乳腺干细胞负责推动青春期和妊娠期的乳房发育。而癌症干细胞通过自我更新和分化，启动并维持癌症的发生和发展。

　　我们的体内每天都有数万亿的血细胞形成，比如携氧红细胞和抗感染的白细胞，这些高度特化的细胞都源自于造血干细胞。造血干细胞分化为成熟血细胞的过程，受到一系列严格的调控。这些调控指令往往被组蛋白掩盖而处于“关闭”状态，需要表观遗传学修饰来激活。Weizmann研究所和希伯来大学的研究人员首次在血细胞发育过程中绘制了组蛋白动态图谱。这项重要的研究成果发表在Science杂志上。