LIF下游几条并行的信号通路可以调节维持胚胎干细胞的多能性

LIF下游几条并行的信号通路可以调节维持胚胎干细胞的多能性
白血病抑制因子LIF)信号通路可以维持小鼠胚胎干细胞多能性。尽管Jak-Stat3在介导LIF信号传递中发挥重要作用,但始终不清楚这些信号是怎样与干细胞多能性相关的转录因子如Oct3\4,Sox2,Nanog联系起来的。我们发现两条LIF相关的信号通路通过转录因子相连。在小鼠胚胎干细胞中,Klf4主要是通过JAK-STAT3信号通路被激活,再优先激活Sox2 ;然而Tbx3主要是通过PI3K-ATKMAPK-ERK信号通路被激活,再激活Nanog .在没有LIF时,只要维持Oct3\4表达Klf4或者Tbx3表达就足够维持胚胎干细胞的全能性。很显著的是,没有Klf4Tbx3活性时,Nanog过度表达就可以使小鼠胚胎干细胞仅依靠LIF通路维持自我更新。所以Klf4Tbx3可以介导LIF信号传递到核心通路,但并不直接参与维持干细胞多能性。因为在特别情况下,没有Klf4Tbx3表达就可以维持干细胞全能性。qe3是什么
传统培养条件下,小鼠胚胎干细胞自我更新依赖于LIF激活信号转导因子Gp130 ;没有LIF就会导致干细胞分化。但是若有人为激活店主站柜台Stat3Nanog过表达就足以维持干细胞自我更新。Stat3通过与Gp130相关的Jak激酶被激活,但是其与Nanog间的关系还不是很清楚。生物信息学研究一些转录因子可以假定为核心转录因子的靶标。在这些转录因子中发现在没有LIF时,
Klf4Tbx3惯性聚合有能力维持OCRG9细胞(来源于E14tg2aRex1-Gfp-BSD\Oct3\4-Ecfg-pac胚胎干细胞),与Nanog类似。这些干细胞在有嘌呤霉素的条件下生存说明Oct3\4启动子有效促进转录翻译表达,但是绿荧光蛋白的表达量要比原来的ES低。Klf4编码锌指转录因子,作为与Oct3\4Sox2辅助因子激活一系列靶基因,用于维持体细胞多能性,延迟胚状体培养条件下的细胞分化。通过RNA干扰介导的功能缺失研究显示Tbx3编码T-box转录因子用于维持干细胞多能性。把这些基因中的一个完整转染到MGZ5胚胎干细胞中(来源于CCE)有助于形成不依赖于LIF的克隆。然而用可以使转基因高表达的episomal Vector系统将Tbx3Klf4转进MGZ5胚胎干细胞中,却没有获得稳定的转染细胞,说明这与基因的表达量密切相关。
没有LIF仅通过Klf4,Tbx3或者Nanog维持自我更新形成的胚胎干细胞表型与LIF存在下形成的表型相似。生长速度比LIF存在下要慢,但是可以在体外维持恒定生长速度稳定传代一个月以上。当FLOXEDKlf4基因转染到ES细胞中在没有LIF存在的条件下也可以维持生长一个月。当含有cre重组酶的载体转染到胚胎干细胞中,会将Klf4基因剪切掉。DsRed基因被激活,细胞重新依赖于LIF投机倒把行政处罚暂行条例并恢复形成胚状体的能力。这些胚胎干细胞注射到囊胚,再移植到假孕母鼠的子宫会产生嵌合鼠。而表达DsRed的细胞会存在于整个胚胎部分。对于Tbx3
观察到相同的结果。这两种情况在转入的基因去掉以前,不加LIF也能在有Jak抑制剂或显性负的Stat(StatF)稳定表达时生长。这些结果显示:和Nanog一样,Klf4Tbx3表达足以维持胚胎干细胞在没有LIF存在的条件下生长。
为了研究这些具有相同功能活性的转录因子相互之间是怎样联系的,我们检测了不加LIF培养4天的转基因胚胎干细胞,内源性基因表达水平。Stat3靶标基因Socs3表达下降或者是Stat3失去活性说明移除了LIF信号。在三个转基因胚胎干细胞系中Oct3\4表达量都维持在正常水平。但是,在Nanog-Tbx3-ES细胞中Sox2表达量与在不加LIF条件下培养4天的ES细胞相比有明显不同。这说明并转基因细胞并没有维持Sox2表达;然而Tbx3-ES细胞却可以维持Nanog表达。因为先前我们曾发现Sox2独特功能就是可以维持Oct3\4表达,在移动ugcNanog-Tbx3-ES细胞中做出来的结果说明除Sox2外,Nanog也可以维持Oct3\4表达。Tbx3可以在Tbx3-ES细胞中表达,不在另外两种细胞中表达;但是三种细胞都不表达Klf4.三种细胞中Tbx3,NanogKlf4的表达特点通过蛋白水平上的检测得到验证。这些研究结果表明三种转录因子发挥作用有先后等级特点,即Tbx3Klf4是上游,NanogKlf4的下游,使得Oct3\4表达维持干细胞自我更新。在有些转基因胚胎干细胞中可以观测到多种全能性相关基因调节其自我更新。

本文发布于:2024-09-23 04:21:50,感谢您对本站的认可!

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