5月31日，國際學(xué)術(shù)期刊Stem Cell Reports在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究院丁秋蓉與邵振研究組的合作研究成果“Genetic and chemical screenings identify HDAC3 as a key regulator in hepatic differentiation of human pluripotent stem cells”。該研究通過大規(guī)模遺傳篩選和化合物篩選鑒定出包括組蛋白去乙酰化酶HDAC3等在內(nèi)的人多能干細(xì)胞（human pluripotent stem cells, hPSCs）體外肝向分化關(guān)鍵調(diào)控因子。
人多能干細(xì)胞體外定向分化來源的肝臟樣細(xì)胞（hepatocyte like cells, HLCs）是肝臟疾病模擬、毒理檢測以及肝臟移植供體的潛在重要細(xì)胞來源。但目前得到的HLCs普遍存在成熟度不夠、純度不夠的問題，限制了其在基礎(chǔ)科學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。
為進(jìn)一步優(yōu)化體外定向分化體系，促進(jìn)肝臟細(xì)胞的成熟和均一化，博士研究生李爽等人在肝臟成熟標(biāo)志物白蛋白（ALB）終止密碼子前定點敲入綠色熒光蛋白（Venus）表達(dá)框，建立了成熟肝臟譜系標(biāo)記的人多能干細(xì)胞報告株。并在此基礎(chǔ)上，運用CRISPR全基因組敲除慢病毒文庫，進(jìn)行了大規(guī)模遺傳篩選，鑒定出ATG7, RPS6KA2, HDAC3等若干基因參與調(diào)節(jié)人多能干細(xì)胞體外肝向分化。同時根據(jù)篩選出的調(diào)節(jié)基因及其相關(guān)功能提示，進(jìn)一步進(jìn)行了有針對性的化合物文庫篩選，發(fā)現(xiàn)一個組蛋白去乙?；感》肿右种苿〤I-994能顯著促進(jìn)HLCs的定向分化；并發(fā)現(xiàn)該小分子同樣能抑制原代肝臟細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中肝臟屬性的快速丟失。全基因組敲除慢病毒文庫篩選和小分子化合物庫篩選都證實了組蛋白去乙?；窰DAC3是肝臟分化的重要調(diào)控因子，進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)HDAC3可以與肝臟譜系關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子HNF4等結(jié)合共同調(diào)節(jié)肝臟細(xì)胞分化過程。
本研究綜合運用報告基因細(xì)胞株、大規(guī)模遺傳篩選以及化合物篩選，建立了一個高效的體外細(xì)胞實驗體系，用于研究人多能干細(xì)胞的肝臟細(xì)胞體外定向分化過程，也為研究和優(yōu)化hPSCs向其他類型的細(xì)胞分化提供了一種普適而有效的方法。
本研究由博士研究生李爽、研究助理李木山等在丁秋蓉研究員、邵振研究員和趙永旭博士的指導(dǎo)下完成，也得到了中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究院（暫名）應(yīng)浩、方靖和王慧研究員，美國賓夕法尼亞大學(xué)Kiran Musunuru教授，東莞理工大學(xué)馬丹軍教授的幫助。同時，本研究得到了國家重點研發(fā)計劃、中科院干細(xì)胞先導(dǎo)、國家自然科學(xué)基金委等項目的共同資助以及上海營養(yǎng)與健康院公共技術(shù)平臺的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2018.05.001
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