干細(xì)胞中兩個(gè)關(guān)鍵細(xì)胞因子Oct4和Sox2

饒家輝，周 虛

（吉林大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130062）

干細(xì)胞（stem cell，SC）是具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的細(xì)胞群體。依據(jù)其分化潛能的寬窄可分為全能干細(xì)胞和三胚層多能干細(xì)胞；根據(jù)其來(lái)源可分為成體干細(xì)胞、胎兒干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cel1，ESC）、核移植干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。ESC作為一種高度未分化的典型多能干細(xì)胞在近年來(lái)受到了學(xué)者的廣泛研究。它是從囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（inner cell mass，ICM）和早期胚胎的原始生殖細(xì)胞（primordial germ cell，PGC）中分離得到的。ESC具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。將誘導(dǎo)因子轉(zhuǎn)入分化的體細(xì)胞，通過(guò)基因重編程的方法獲得具有類似ESC并具有相似分化潛能的細(xì)胞稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stern cell，iPSC）。ESC和iPSC都依賴于基本的轉(zhuǎn)錄框架，該框架都被通常的一套核心特異性干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子所支配[1]。反過(guò)來(lái)，這些轉(zhuǎn)錄因子又與特異性細(xì)胞調(diào)控因子一起調(diào)節(jié)復(fù)雜的基因表達(dá)程序，這些表達(dá)程序在驅(qū)使譜系特異化發(fā)育程序的同時(shí)，還賦予干細(xì)胞獨(dú)特的能力來(lái)維持其干性[2]。在ESC和iPSC中，有成千上萬(wàn)的細(xì)胞因子表達(dá)，而Oct4和Sox2卻發(fā)揮著這一關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)節(jié)作用。Oct4和Sox2兩種因子能維持ESC的特性，并調(diào)控胚層的選擇。Oct4能抑制向神經(jīng)外胚層分化，促進(jìn)中胚層和內(nèi)胚層分化，同時(shí)Sox2能抑制向中胚層和內(nèi)胚層分化，而促進(jìn)神經(jīng)外胚層分化。分化信號(hào)連續(xù)不均勻地調(diào)節(jié)著Oct4和Sox2蛋白水平，改變著他們?cè)诨蚪M中的結(jié)合模式，并導(dǎo)致細(xì)胞命運(yùn)的選擇和分化[3]。

1 Oct4基因及其表達(dá)

1.1 Oct4基因的亞型

ESC是否分化及其分化方向受到胞內(nèi)多種基因的嚴(yán)密調(diào)控，Oct4基因是其中關(guān)鍵基因之一。Oct4也被稱為Oct3、POU5F1、OTF3或OTF4，是POU轉(zhuǎn)錄因子家族中的一員。人的Oct4基因位于6號(hào)染色體上（6p21.31），長(zhǎng)度為16.40kb，具有多個(gè)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，轉(zhuǎn)錄不同的mRNA亞型（Isoform），從而翻譯成多種蛋白質(zhì)。目前，已發(fā)現(xiàn)Oct4基因共有11種亞型Isoform 1～11，翻譯7種蛋白質(zhì)。Isoform 1、2、3、4、5和Isoform 11各翻譯一種蛋白質(zhì)，Isoform 6～10轉(zhuǎn)錄的mRNA不同但其翻譯的蛋白質(zhì)相同[4]。限于檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展水平，目前對(duì)Oct4Isoform的研究較少，且多數(shù)集中在Oct4 Isoform 1、3、7等3個(gè)代表性亞型，尤其是對(duì)Isoform 1的研究比較深入。Isoform 1是最普遍，也是轉(zhuǎn)錄最主要的亞型之一，在一些文獻(xiàn)中常被稱為Oct4A，一般關(guān)于Oct4的研究都是針對(duì)此種亞型；Isoform 3表達(dá)于胚胎4細(xì)胞以前的細(xì)胞質(zhì)和非多能細(xì)胞的細(xì)胞核中，為文獻(xiàn)中常提到的Oct4B，全長(zhǎng)1157bp，編碼265個(gè)氨基酸，它不能激活Oct4依賴的啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄下游基因，但在細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用；Isoform 7在胃、腦、ESC、H9細(xì)胞系中均有發(fā)現(xiàn)，全長(zhǎng)1733bp，編碼164個(gè)氨基酸，對(duì)其功能目前還不清楚。

1.2 Oct4蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

Oct4轉(zhuǎn)錄因子具有5個(gè)外顯子，4個(gè)內(nèi)含子，全長(zhǎng)1387bp，包含360個(gè)氨基酸殘基，其中N末端133個(gè)，POU結(jié)合區(qū)156個(gè)，C末端71個(gè)。Oct4蛋白質(zhì)的N端133個(gè)氨基酸翻譯的蛋白質(zhì)含有一個(gè)保守的結(jié)構(gòu)域，它能與DNA結(jié)合，從而調(diào)控下游靶基因的轉(zhuǎn)錄，在已分化的細(xì)胞中不表達(dá)。Oct4蛋白的N端和C端各有一個(gè)脯氨酸富集區(qū)，這些脯氨酸富集區(qū)是Oct4因子的轉(zhuǎn)錄活性區(qū)。POU結(jié)合域有兩個(gè)亞區(qū)，特異結(jié)構(gòu)域和同源異型結(jié)構(gòu)域，每個(gè)亞區(qū)都能獨(dú)立地結(jié)合DNA八聚體基序。特異域又稱保守結(jié)構(gòu)域，位于N末端，由富含脯氨酸和酸性殘基的79個(gè)氨基酸組成，序列能夠包繞DNA轉(zhuǎn)錄激活區(qū)，具有活化作用。同源域位于C末端，是磷酸化調(diào)節(jié)位點(diǎn)，由60個(gè)氨基酸組成，除富含脯氨酸殘基外，還有蘇氨酸和絲氨酸殘基。這兩個(gè)亞區(qū)間通過(guò)含有17個(gè)氨基酸組成的易變區(qū)相連接，經(jīng)螺旋－轉(zhuǎn)角－螺旋結(jié)構(gòu)與DNA結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生聯(lián)系，其回文識(shí)別序列為ATTTGAAATGCAAAT，該序列是骨橋蛋白（osteopontin，OPN）的第一個(gè)內(nèi)含子，可結(jié)合兩個(gè)Oct4蛋白分子[5]。POU特異域的特征性結(jié)構(gòu)為ATTTGAAA八聚體結(jié)構(gòu)域，Oct4蛋白分子可與特異域結(jié)合，激活啟動(dòng)子和增強(qiáng)子區(qū)域內(nèi)帶有順式反應(yīng)元件基因的轉(zhuǎn)錄。POU同源域的特征性結(jié)構(gòu)為ATGCAAAT八聚體結(jié)構(gòu)域，又稱為Oct結(jié)構(gòu)，Oct4分子也可通過(guò)結(jié)合同源域而活化相應(yīng)靶基因，激活或抑制干細(xì)胞分化過(guò)程中基因表型的轉(zhuǎn)變[6]。

1.3 Oct4基因的調(diào)控

Oct4基因?qū)Υ罅堪谢蚣捌渥陨砭幋a基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，主要是通過(guò)其前饋系統(tǒng)、自身調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)和與其他信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。Boyer LV等鑒定出人類ESC中有623個(gè)（3%）蛋白質(zhì)編碼基因和5個(gè)（3%）miRNA編碼基因的啟動(dòng)子與Oct4關(guān)聯(lián)。這些基因大約一半是Oct4、Sox2和Nanog共同的靶基因，包括參與維持ESC多潛能性和自我更新的重要調(diào)節(jié)通路 Tgf－β（如 TDGF1、LEFTY2／EBAF）和 Wnt（如 DKK1、FRAT2）的基因。在人ESC中，Oct4也可通過(guò)調(diào)節(jié)STAT 3的表達(dá)來(lái)調(diào)控JAK－STAT 3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而對(duì)細(xì)胞的增殖分化產(chǎn)生作用。此外，Oct4也會(huì)通過(guò)占據(jù)調(diào)節(jié)細(xì)胞分化的PRC2基因的靶基因而控制細(xì)胞的分化。通常認(rèn)為，成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）、未分化細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子1（undifferentiated embryonic cell transcription factor，Utf－1）和鋅指蛋白42（zinc finger protein，Zfp－42）等是Oct4在ESC中特異作用的靶基因，但 Otx2、lefty1／Ebaf、Upp／383等在ESC中也依賴于Oct4而表達(dá)。同時(shí)，ESC也存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。Niwa H等研究表明，Cdx2、雞卵蛋白上游區(qū)動(dòng)子轉(zhuǎn)錄因子（chicken ovalbumin upstream promoter－transcription factors，COUP－TFs）和生殖細(xì)胞核因子（Germ cell nuclear factor，GCNF）等，可能在不同時(shí)期參與抑制Oct4的轉(zhuǎn)錄，這些反饋機(jī)制把Oct4的表達(dá)維持在特定范圍內(nèi)，從而維持ESC的未分化狀態(tài)及多能性。

1.4 Oct4基因的功能

在胚胎發(fā)育的不同階段，Oct4的表達(dá)具有嚴(yán)格的時(shí)間順序性，從2細(xì)胞到8細(xì)胞，直至桑葚胚致密化之前，Oct4在胚胎細(xì)胞中均高表達(dá)，此后表達(dá)逐漸下調(diào)，直至消失。在體外，Oct4和Nanog都只在未分化的ESC、胚胎細(xì)胞（embryonic cel1，EC）和胚胎生殖細(xì)胞（embryonic germ cel1，EGC）中表達(dá)，當(dāng)誘導(dǎo)分化時(shí)它們表達(dá)量下降。Oct4基因敲除的小鼠只能發(fā)育到類似囊胚的階段，然而該囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中的細(xì)胞不具有發(fā)育全能性，只能形成滋養(yǎng)外胚層。ESC的多能性對(duì)Oct4的表達(dá)水平相當(dāng)敏感，Oct4的過(guò)表達(dá)也能導(dǎo)致胚胎向中內(nèi)胚層分化。

Takahashi K等[7]將反轉(zhuǎn)錄病毒作為載體，導(dǎo)入4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子 Oct4、Sox2、kLF4和C－Myc，將小鼠胚胎成纖維細(xì)胞重編程至多能狀態(tài)。他們利用同樣的4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入到人類表皮成纖維細(xì)胞中，又獲得了人類iPS細(xì)胞系。與此同時(shí)，YU J等[8]利用慢病毒作為載體，導(dǎo)入4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子Oct4、Sox2、Nanog、Lin28，同樣將胎兒成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)為人類iPSC。Huangfu D等[9]使用丙戊酸（組蛋白乙酰基轉(zhuǎn)移酶抑制劑），只需導(dǎo)入Sox2和0ct4兩種因子，即可獲得iPS細(xì)胞。Nakagawa M 等[10]進(jìn)一步證實(shí)，Oct4不能被其家族成員替代，而另外3個(gè)基因Sox2、kLF4和C－Myc則分別可以被Sox1或Sox3、kLF2和N－Myc或L－Myc替代。有研究表明，敲除Oct4基因時(shí)，小鼠胚胎是不能形成內(nèi)細(xì)胞群即全能干細(xì)胞；通過(guò)沉默Oct4基因，鼠和人ESC會(huì)向滋養(yǎng)層細(xì)胞分化。以上研究結(jié)果均提示Oct4在重編程過(guò)程中似乎是不可或缺的，但Shi Y等[11]發(fā)現(xiàn)BIX－01294（組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶G9a的抑制劑）可以替代Oct4誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞形成iPSC。Lengner C J等[12]研究認(rèn)為缺失Oct4的鼠成體干細(xì)胞依然能夠維持其自我更新。Heng J C等[13]報(bào)道孤核受體Nr5a2可以取代Oct4，與Sox2、kLF4一同將MEFs重編程為iPSC。這些成果為Oct4作用機(jī)制及功能研究提供了一種新的方式，有助于Oct4機(jī)制研究的不斷深入。

2 Sox2基因及其表達(dá)

2.1 Sox2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

干細(xì)胞是否選擇分化，Oct4轉(zhuǎn)錄因子是關(guān)鍵。Oct4蛋白與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手POU2F1蛋白都能和一種8個(gè)堿基的DNA序列相結(jié)合。但哪種蛋白先結(jié)合，會(huì)影響到一個(gè)干細(xì)胞是分化還是保持多能狀態(tài)。Ferraris L等[14]研究表明，Sox2蛋白是決定因素，該蛋白能幫助這兩種蛋白與DNA序列結(jié)合。Sox2是一種與SRY蛋白相關(guān)的含HMG box的轉(zhuǎn)錄因子，分子質(zhì)量約為35ku。Sox2的cDNA全長(zhǎng)約2.40kb，編碼319個(gè)氨基酸。Sox2蛋白的N末端第40～65個(gè)氨基酸內(nèi)富含疏水氨基酸，接下來(lái)是79個(gè)氨基酸的 HMG－box，緊挨 HMG－box的是一段B組的同源序列，然后是199個(gè)氨基酸的C末端。Sox2的HMG box以高度親和力結(jié)合特異的DNA靶序列（A／T）（A／T）CAA（A／T））G，其表達(dá)蛋白的C末端是其轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域，包含了一段富含絲氨酸的序列。在脊椎動(dòng)物Sox2mRNA 3′非翻譯區(qū)（3′un－translated region，3′UTR）中存在4段非常保守的富含AU的區(qū)域，Sox2的3′UTR可能參與了其轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。Sox2與Sox1、Sox3同屬Sox家族B組的Bl亞組，它們的HMG－box同源性高達(dá)96%。與大多數(shù)轉(zhuǎn)錄因子不同的是，Sox蛋白都是在小溝處結(jié)合DNA，并引起DNA雙螺旋以80°彎曲。

2.2 Sox2基因的表達(dá)

Stevanovic M等首次克隆出人的Sox2基因，位于第3號(hào)染色體的長(zhǎng)臂q26.3～27位置。Yuan B等從胚胎癌細(xì)胞（embryonic cancer cell，ECC）的cDNA文庫(kù)中克隆了小鼠Sox2的全長(zhǎng)cDNA。他們發(fā)現(xiàn)Sox2基因主要是協(xié)同Oct4基因發(fā)揮調(diào)控作用，其啟動(dòng)子區(qū)域缺少TATA box元件，但有一個(gè)倒轉(zhuǎn)的CCAAT box元件，位于－60bp處。CCAAT box元件能結(jié)合NF－Y、CDP和CTF／NF－1等一系列的轉(zhuǎn)錄因子。與Oct4基因相似，F(xiàn)GF、OPN、Utf－1、Fbx15等基因是Sox2作用的靶基因，他們通過(guò)對(duì)靶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控或占據(jù)靶基因的調(diào)節(jié)區(qū)域來(lái)共同控制多能因子的表達(dá)。

Sox2基因在成熟的ICM、外胚層和生殖細(xì)胞中均表達(dá)；在胚胎發(fā)育的不同階段均有表達(dá)。在體外，在未分化的ESC、ECC、PGC和神經(jīng)干細(xì)胞（neural stem cell，NSC）等細(xì)胞中表達(dá)，但會(huì)隨著這些細(xì)胞的分化而下調(diào)。Arnold K等[15]研究顯示，Sox2不僅在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的一些未分化的干細(xì)胞或前體細(xì)胞中表達(dá)，在成人神經(jīng)區(qū)的大腦、視網(wǎng)膜、舌、氣管、支氣管上皮細(xì)胞以及睪丸、子宮頸、晶狀體上皮細(xì)胞、腺胃、食道鱗狀上皮細(xì)胞均有表達(dá)。同時(shí)試驗(yàn)證明，小鼠胚胎E13.5和E15.5的Sox2基因與成人組織表達(dá)的Sox2基因均來(lái)自ESCSox2基因，這預(yù)示著Sox2基因可能是一種“長(zhǎng)壽”基因，在各類組織細(xì)胞的分化和自我更新中可能扮演著更加重要的角色。

2.3 Sox2基因的功能

Sox2是脊椎動(dòng)物早期發(fā)育中最早表達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)特異性基因之一，同時(shí)在干細(xì)胞的維持中也起著關(guān)鍵作用，并常被作為一種多能性細(xì)胞譜系的分子標(biāo)記。Sox2基因在成人組織細(xì)胞中表達(dá)并具有廣泛的調(diào)節(jié)作用，特別是在保持組織穩(wěn)態(tài)性方面具有重要功能。為此，Sox2可以作為一個(gè)共同的干性基因，調(diào)節(jié)不同類型干細(xì)胞和組織的自我更新[16]。缺乏Sox2的胚胎由于不能形成上胚層而在附植時(shí)發(fā)生死亡，敲除Sox2基因的小鼠胚胎在著床期因卵圓柱結(jié)構(gòu)缺失而死亡，而且這種囊胚無(wú)法在體外獲得非分化的細(xì)胞，只產(chǎn)生滋養(yǎng)外胚層和原始內(nèi)胚層樣細(xì)胞。體外敲除Sox2基因可導(dǎo)致ESC分化為滋養(yǎng)外胚層[17]。但隨著研究的進(jìn)一步深入，發(fā)現(xiàn)Sox2因子并非不可或缺，可用其他轉(zhuǎn)錄因子代替。Kim JB等[18]通過(guò)導(dǎo)入外源性轉(zhuǎn)錄因子Oct4和kLF4或者Oct4和C－Myc，將NSC重編程為iPSC，之后他們只用了一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子Oct4就將小鼠NSC重編程為iPSC[19]。有試驗(yàn)證明[20]，敲除Sox2的小鼠ESC再導(dǎo)入Sox2和Oct4又恢復(fù)了ESC功能。這說(shuō)明Sox2的主要功能是維持Oct4的表達(dá)，其作用機(jī)制主要是與Oct4一起組成Oct4－Sox2復(fù)合物，對(duì)Oct4的表達(dá)起協(xié)同或拮抗作用。Masui S等報(bào)道Sox2的作用在于協(xié)同Oct4激活Oct4－Sox2增強(qiáng)子，進(jìn)而調(diào)節(jié)多能性相關(guān)基因Nanog、Oct4和Sox2的表達(dá)，使ESC維持在未分化狀態(tài)。

3 Oct4－Sox2復(fù)合物及共激活復(fù)合因子

3.1 Nanog基因的功能與結(jié)構(gòu)

Nanog基因同Oct4、Sox2一樣，在早期胚胎發(fā)育和維持干細(xì)胞自我更新和多能性方面起著非常重要的作用，在ESC、EGC及ECC中表達(dá)，在造血干細(xì)胞、腔壁內(nèi)胚層、成纖維細(xì)胞、成體組織或分化的ESC中不表達(dá)[21]。Nanog是通過(guò)調(diào)節(jié) Gata6、Gata4、Oct4、Sox2及其他后生因子的表達(dá)來(lái)維持干細(xì)胞的自我更新[22]。Nanog是一個(gè)同源框基因，人、小鼠、大鼠、狗、豬、黑猩猩等的Nanog基因均具有同源性，其同源性與ANTP超家族中NK－2基因家族相似。小鼠Nanog基因的cDNA全長(zhǎng)為2184 bp，包含一個(gè)開(kāi)放閱讀框，并且包含一個(gè)較長(zhǎng)的3′UTR，含B2重復(fù)單位，這可能有助于Nanog的表達(dá)。Nanog基因編碼305個(gè)氨基酸殘基的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)分為3個(gè)區(qū)域，即N末端、同源結(jié)構(gòu)域、C末端。同源結(jié)構(gòu)域可發(fā)揮蛋白之間的相互作用及與DNA結(jié)合的作用；N末端為富含絲氨酸的96個(gè)氨基酸，C末端50個(gè)氨基酸組成了10個(gè)由色氨酸開(kāi)頭的五肽重復(fù)序列，這個(gè)重復(fù)序列對(duì)于人和鼠而言高度保守。

3.2 Oct4－Sox2復(fù)合物及其功能

Oct4和Sox2作為ESC中的關(guān)鍵基因，他們對(duì)相關(guān)多能性因子的調(diào)節(jié)并非單獨(dú)發(fā)揮作用，而是形成Oct4－Sox2異二聚體復(fù)合物，這種復(fù)合體和細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子FoxD3分別結(jié)合Nanog基因轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)－180bp和－270bp處，激活其轉(zhuǎn)錄。Oct4－Sox2復(fù)合物除結(jié)合Nanog及自身啟動(dòng)子外，還經(jīng)常共同結(jié)合于 Nanog的靶基因（如FGF4、UTF1、Fbx15等）的啟動(dòng)子區(qū)，協(xié)同作用，形成調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，這些靶基因多數(shù)都參與了ESC多能性的維持。Tokuzawa Y等研究表明，與Oct4關(guān)聯(lián)的靶基因啟動(dòng)子中大約有一半同時(shí)與Sox2關(guān)聯(lián)，同時(shí)與Oct4、Sox2都關(guān)聯(lián)的靶基因啟動(dòng)子中90%以上也能與Nanog結(jié)合。這些均表明Oct4－Sox2復(fù)合物在ESC轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中具有至關(guān)重要的作用。Chickarmane V等[23]利用計(jì)算機(jī)并結(jié)合生物信息學(xué)研究也進(jìn)一步證實(shí)，ESC中存在一個(gè)由Oct4－Sox2－Nanog組成的可隨著外界環(huán)境信號(hào)改變而打開(kāi)或閉合的雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)。當(dāng)Nanog和Oct4－Sox2復(fù)合物表達(dá)時(shí)，開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，細(xì)胞增殖基因活化，分化基因抑制，細(xì)胞對(duì)外界刺激的反應(yīng)降低；當(dāng)上述兩個(gè)調(diào)控因子表達(dá)低時(shí)，作用相反。還有學(xué)者提出，在控制ESC多能性和自我更新時(shí)，Oct4、Nanog、FoxD3之間可能形成了一個(gè)負(fù)反饋調(diào)節(jié)環(huán)路。一方面，在亞穩(wěn)態(tài)水平，Oct4結(jié)合Nanog啟動(dòng)子促進(jìn)表達(dá)，當(dāng)Oct4表達(dá)量超過(guò)穩(wěn)態(tài)，就抑制了自身和Nanog的啟動(dòng)子，通過(guò)反饋調(diào)節(jié)維持Oct4在穩(wěn)態(tài)水平。另一方面，F(xiàn)oxD3拮抗過(guò)量Oct4的抑制作用，上調(diào)Nanog的表達(dá)，而Nanog和FoxD3又激活Oct4表達(dá)。

3.3 Oct4／Sox2共激活復(fù)合物及其功能

Fongt Y W等[24]利用體外重組轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)結(jié)合生化分析技術(shù)鑒別出了一個(gè)Oct4／Sox2共激活復(fù)合物（stem cell coactivator complex，SCC），并證實(shí)SCC可直接與Oct4－Sox2復(fù)合物相互作用，共同聚集在Oct4、Sox2和Nanog基因啟動(dòng)子和增強(qiáng)子區(qū)域，作為輔助轉(zhuǎn)錄因子起始轉(zhuǎn)錄。經(jīng)鑒定證實(shí)SCC是一種 XPC－RAD23B－CETN2（XPC）核苷酸剪切修復(fù)（nucleotide excision repair，NER）三聚體復(fù)合物，這個(gè)SCC／XPC具有維持干細(xì)胞多潛能性和基因組完整性雙重重要功能。SCC亞基的敲除會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)明顯畸形以及堿性磷酸酶活性降低，迅速促進(jìn)細(xì)胞凋亡或分化。SCC的3個(gè)亞基XPC、RAD23B和CETN2兩重和三重敲除會(huì)分別導(dǎo)致Nanog的mRNA水平以及很多其他的細(xì)胞標(biāo)志物（Fgf4，Zfp42，and Utf1）減少到正常水平的二分之一和三分之一，而SCC單個(gè)亞基的敲除對(duì)Nanog表達(dá)只有很小的影響。

4 展望

干細(xì)胞研究在發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞工程、功能基因、新藥開(kāi)發(fā)等基礎(chǔ)研究中有重要的理論價(jià)值，同時(shí)也是研究人類疾病的良好模型，其可塑性以及多向分化的潛能為臨床醫(yī)學(xué)中諸如白血病、器官移植、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病等的治愈提供了可能，也為整形美容醫(yī)學(xué)、養(yǎng)生學(xué)的發(fā)展開(kāi)辟了新的方向，有著極為廣泛的應(yīng)用前景。近年來(lái)，體細(xì)胞重編程、去分化和多潛能干細(xì)胞來(lái)源等一系列熱點(diǎn)問(wèn)題成為干細(xì)胞研究的焦點(diǎn)。Oct4和Sox2作為維持干細(xì)胞多潛能性和自我更新的兩個(gè)關(guān)鍵核心調(diào)控因子，它們不但可以調(diào)控多個(gè)維持多能性、自我更新、多向分化相關(guān)基因的表達(dá)，還參與到信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、表觀遺傳調(diào)控等多個(gè)過(guò)程，因此受到各國(guó)學(xué)者的廣泛研究和關(guān)注，其功能和調(diào)控機(jī)制也越來(lái)越清晰。然而，當(dāng)前干細(xì)胞的研究仍處于起步階段，存在著許多問(wèn)題和困難，如誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的產(chǎn)生效率低；組織細(xì)胞中Sox2基因的功能；SCC／XPC與細(xì)胞外信號(hào)通路之間是如何調(diào)控；Oct4－Sox2復(fù)合物對(duì)其他轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的分子機(jī)制等許多環(huán)節(jié)還不十分清楚。Wernig M 等[25]試驗(yàn)證實(shí)：iPSC形成過(guò)程中，誘導(dǎo)因子只提供了一種啟動(dòng)因素，而干細(xì)胞的多能性和自我更新是通過(guò)基因啟動(dòng)后的自我調(diào)控網(wǎng)絡(luò)維持的。因此，對(duì)Oct4和Sox2這兩個(gè)關(guān)鍵性細(xì)胞因子的研究還需進(jìn)一步推進(jìn)和深入。

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