在生理氧度下,在X活化前的人类胚胎干细胞的衍生

科学领域:

• 细胞生物学 细胞生物学
• 发育生物学 发展生物学
• 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.

背景情况:

• 小鼠胚胎干细胞 (ESC) 在它们的多能基态状态下拥有两个活跃的X染色体 (XaXa).
• 人类ESCs (hESCs) 通常表现出X染色体无活化 (XCI),表明发育状态较先进.
• 氧气在维持hESC中的多能性和XaXa状态中的作用仍然在很大程度上未被探索.

研究的目的:

• 在生理氧气条件下建立和描述XaXa hESC.
• 调查分化和氧气暴露对hESC中的XCI的影响.
• 阐明人类细胞中XCI背后的表观遗传机制.

主要方法:

• 在生理氧 (5% O2) 下衍生和培养hESCs.
• 诱导分化和暴露于大气中的氧气 (20% O2).
• 对X染色体状态,XIST表达,DNA甲基化和基因组修饰 (H3K27-me3) 的分析.
• 转录组分析以评估基因表达变化.

主要成果:

• 在生理氧气下建立了XaXa hESC.
• hESC分化诱导随机XCI,类似于小鼠ESC.
• 长期暴露于大气氧导致不可逆转的XCI,转录组变化最小.
• XaXa状态涉及XIST促进子甲基化,而XCI与XIST脱甲基化,激活和H3K27-me3沉积在不活跃的X (Xi) 上有关.

结论:

• 人类胚胎囊中含有前X无活化细胞.
• 在体外,生理氧保持了XaXa的多能状态.
• 大气中的氧会在hESC中触发XCI,模仿人类早期发育的各个方面.