我國科學(xué)家揭示脂肪酸代謝調(diào)控內(nèi)胚層分化的機(jī)制

目前對于早期胚胎發(fā)育和干細(xì)胞命運(yùn)決定的研究主要關(guān)注于轉(zhuǎn)錄因子、信號通路和表觀遺傳，然而細(xì)胞代謝作為細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)換過程中最早出現(xiàn)變化的生命活動(dòng)之一，其對于早期胚層分化的影響仍知之甚少。研究表明，脂肪酸代謝活性以及相關(guān)產(chǎn)物的豐度在胚胎干細(xì)胞自發(fā)分化的早期階段就發(fā)生明顯變化，但脂肪酸代謝是否在內(nèi)胚層命運(yùn)決定中發(fā)揮作用尚不清楚。

近期，武漢大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《Developmental Cell》發(fā)表了關(guān)于脂肪酸代謝調(diào)控內(nèi)胚層分化的最新研究成果，論文題為“Fatty acid synthesis and oxidation regulate human endoderm differentiation by mediating SMAD3 nuclear localization via acetylation”。

研究團(tuán)隊(duì)揭示了在人內(nèi)胚層分化過程中脂肪酸氧化通路與脂肪酸合成通路的水平發(fā)生變化，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)乙酰輔酶A的豐度變化，并進(jìn)一步通過蛋白質(zhì)翻譯后修飾的方式調(diào)控內(nèi)胚層分化的機(jī)制。研究人員發(fā)現(xiàn)，脂肪酸代謝相關(guān)通路基因在定型內(nèi)胚層分化過程中發(fā)生明顯改變，抑制脂肪酸氧化會抑制定型內(nèi)胚層分化，而抑制脂肪酸合成則可以促進(jìn)定型內(nèi)胚層分化，說明了定型內(nèi)胚層分化依賴于脂肪酸氧化活性的上升和脂肪酸合成活性的下降。

同時(shí)，研究人員還發(fā)現(xiàn)，通過提高乙酰輔酶A的水平能夠回補(bǔ)脂肪酸氧化通路關(guān)鍵酶CPT2敲除的胚胎干細(xì)胞向定型內(nèi)胚層分化受阻的表型，以及由脂肪酸氧化通路抑制劑所導(dǎo)致的內(nèi)胚層分化缺陷。

綜上，該研究結(jié)果闡明了脂肪酸氧化和脂肪酸合成代謝通路在定型內(nèi)胚層分化過程中的變化，并探索了脂肪酸代謝對于定型內(nèi)胚層分化調(diào)控的作用機(jī)制，揭示了細(xì)胞代謝對于人胚胎干細(xì)胞譜系特化的重要作用。

（摘自科技部網(wǎng)站：https://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202308/t20230822_187573.html）