研究设计,大小,持续时间:在小鼠模型中首先优化了CRISPR-CAS9对诱导靶向基因突变的效率。在B6D2F1菌株中比较了两种CRISPR-CAS9递送方法:S期注射(Zygote阶段)(N¼135)ver- SUS Sus-Sus II期(M相)注射(卵母细胞阶段)(卵母细胞阶段)(N¼23)。包括四个对照组:未注射的培养基控制Zygotes(N¼43)/卵母细胞(N¼48);伪造的Zygotes(n¼45)/卵母细胞(n¼47); Cas9-蛋白注射的Zygotes(n¼23);和CAS9蛋白和加扰引导RNA(GRNA)注射的Zygotes(n¼27)。在POU5F1靶向的Zygotes(N¼37),培养基控制Zygotes(N¼19)和假注射的Zygotes(n¼15)中进行了免疫荧光分析(N¼19)(n¼15)。评估POU5F1 -NULL胚胎进一步发展体外的能力,将其他组的POU5F1靶标合子(N¼29)和培养基对照合子(N¼30)培养为种植体后植入阶段(8.5 dpf)。旨在确定归因于菌株变化的POU5F1 null胚胎的发育能力差异,第二个小鼠菌株的Zygotes -B6CBA(n¼52)的目标是针对的。总体而言,在IVM(中期II期)(n¼101)之后,在人卵母细胞中应用了优化的方法。对照组由注射的精子(ICSI)IVM卵母细胞(N¼33)组成。在注入人类CRISPR(n¼10)和培养基对照(n¼9)人类胚胎中进行免疫荧光分析。
范可尼贫血 (FA) DNA 损伤反应 (DDR) 通路调节重要的细胞过程,例如 DNA 复制、细胞周期控制和 DNA 损伤修复。本文我们表明,FANCD2 是 FA DDR 通路的关键成员,它与生殖细胞特异性 Prmt5/piRNA 通路的几个重要成分相互作用,这些通路协调对转座因子 (TE) 的抑制。通过使用标记纯原始生殖细胞 (PGC) 群体的 Pou5f1 -eGFP 报告小鼠,我们证明 FA 缺乏会导致 TE 的抑制解除、PGC 耗竭以及精子发生和卵子发生缺陷。Fancd2-KO PGC 表现出过度的 DNA 损伤并加剧细胞凋亡。从机制上看,我们观察到在 Fancd2-KO ; Pou5f1 -eGFP 和 Fanca-KO ; Pou5f1 -eGFP 胚胎的 E10.5 PGC 中,PRMT5 催化的 H2A/H4R3me2s 标记在 LINE1 TE 上显著减少。此外,我们利用 Fancd2-KI 模型表明,在 WT PGC 中,FANCD2 和 PRMT5 共同占据了 LINE1 的启动子,而在 FA 缺陷型(Fanca-KO)PGC 中,这种共同占据消失了。这些结果表明,FA 通路参与了早期 PGC 中的 TE 抑制,可能通过一种涉及 FANCD2 促进的、PRMT5 催化的抑制性 H2A/H4R3me2s 标记的机制来实现。生殖 (2020) 159 659–668
已经知道的是:tead4是小鼠胚胎植入前开发过程中表达的最早的转录因子之一,是表达与Te相关基因的表达所必需的。在小鼠中的功能敲除研究,通过特定于位点重组灭活TEAD4,已经表明,Tead4-Target的胚胎已损害了特定的CDX2和GATA3的发育和表达。CDX2和GATA3在TEAD4下游的平行途径中起作用,以诱导成功的区分。下游CDX2表达的丧失,损害了TE分化和随后的胚泡形成,并导致内部细胞质量(ICM)基因的异位表达,包括POU 5类同源物ox 1(POU5F1)(POU5F1)和SRY-BOX转录因子(SOX2)。CDX2是小鼠中更有效的TE命运调节剂,它会诱导更严重的表型。尚未研究Tead4及其下游效应子在人类植入前胚胎发育中的作用。
细胞可塑性通过维持祖细胞的分化潜力在胚胎中起关键作用。产后体细胞是否会恢复到胚胎样的幼稚状态,从而恢复可塑性并将其重新分化为细胞类型,从而导致疾病。使用遗传谱系跟踪和单细胞RNA测序,我们揭示了OCT4在Embyronic Day 9.5的核因子b(NfB)诱导的小鼠心内膜细胞的子集中,该子心内膜细胞源自心脏向心房到膜的心脏到膜层过渡时的前心脏形成场。这些细胞获得了软骨稳定的命运。OCT4在成年瓣膜主动脉细胞中导致小鼠和人瓣的钙化。 这些钙化细胞源自Oct4胚胎谱系。 心内膜细胞谱系中POU5F1(PIT-OCT-UNC,OCT4)的遗传缺失可防止主动脉狭窄和APOE - / - 小鼠瓣膜的钙化。 我们建立了先前未识别的自我重编程NF b-和Oct4介导的炎症途径,触发了瓣膜钙化的剂量依赖机制。OCT4在成年瓣膜主动脉细胞中导致小鼠和人瓣的钙化。这些钙化细胞源自Oct4胚胎谱系。心内膜细胞谱系中POU5F1(PIT-OCT-UNC,OCT4)的遗传缺失可防止主动脉狭窄和APOE - / - 小鼠瓣膜的钙化。我们建立了先前未识别的自我重编程NF b-和Oct4介导的炎症途径,触发了瓣膜钙化的剂量依赖机制。
摘要 在胚胎干细胞 (ESC) 中,核心转录因子 (TF) 网络建立了多能性所必需的基因表达程序。为了解决四种关键 TF 之间的相互作用如何促进小鼠 ESC 中的顺式调控,我们分析了两个由 SOX2、POU5F1 (OCT4)、KLF4 和 ESRRB 的结合位点组成的大规模并行报告分析 (MPRA) 文库。合成的顺式调控元件与具有可比结合位点配置的基因组序列之间的比较揭示了调控语法的某些方面。合成元件的表达受结合位点的数量和排列的影响。这种语法对基因组序列的作用很小,因为基因组序列的相对活性最好通过预测的结合位点占用率来解释,而与结合位点身份和定位无关。我们的结果表明,转录因子结合位点 (TFBS) 的影响受位点顺序和方向的影响,但在基因组中,TF 的整体占用率是活性的主要决定因素。
摘要 在胚胎干细胞 (ESC) 中,核心转录因子 (TF) 网络建立了多能性所必需的基因表达程序。为了解决四种关键 TF 之间的相互作用如何促进小鼠 ESC 中的顺式调控,我们分析了两个由 SOX2、POU5F1 (OCT4)、KLF4 和 ESRRB 的结合位点组成的大规模并行报告分析 (MPRA) 文库。合成的顺式调控元件与具有可比结合位点配置的基因组序列之间的比较揭示了调控语法的某些方面。合成元件的表达受结合位点的数量和排列的影响。这种语法对基因组序列的作用很小,因为基因组序列的相对活性最好通过预测的结合位点占用率来解释,而与结合位点身份和定位无关。我们的结果表明,转录因子结合位点 (TFBS) 的影响受位点顺序和方向的影响,但在基因组中,TF 的整体占用率是活性的主要决定因素。
转移起始细胞 (MIC) 具有干细胞样特征,可引起转移性复发并抵抗化疗,从而导致患者死亡。我们在此表明,前列腺癌和乳腺癌患者体内含有高表达 CX3CR1、OCT4a (POU5F1) 和 NANOG 的肿瘤细胞。CX3CR1 表达或信号传导受损会阻碍细胞系形成肿瘤球体,我们从中分离出与患者肿瘤相似的共表达 CX3CR1 和干细胞相关标志物的小亚群。这些罕见的 CX3CR1 High 细胞在小鼠模型中显示出转录组谱,这些转录组谱富含调节多能性的途径并具有转移起始行为。缺乏这些特征的癌细胞 (CX3CR1 Low) 能够随着时间的推移重新获得 CX3CR1 相关特征,这意味着 MIC 可以不断从非干细胞癌细胞中出现。CX3CR1 表达还赋予了对多西他赛的抗性,而长期用多西他赛治疗会选择具有去富集转录组谱的 CX3CR1 High 表型,以进行凋亡途径。这些发现提名 CX3CR1 作为类干细胞肿瘤细胞的新标记,并为未来开发针对 CX3CR1 信号传导和(重新)表达的方法作为预防或控制转移起始的治疗手段提供了概念基础。
摘要:宫颈癌 (CC) 是全球女性第四大常见妇科恶性肿瘤。大多数 CC 病例与高危人乳头瘤病毒 (HPV) 感染有关。由于有效的宫颈涂片筛查和疫苗接种,CC 的发病率和死亡率显着下降。然而,不同社会群体的状况并不平等。晚期或复发性 CC 患者的预后特别差,一年相对生存率最高为 20%。越来越多的证据表明,癌症干细胞 (CSC) 可能在 CC 的肿瘤发生、转移、复发和化疗/放疗抗性中发挥重要作用,因此是获得更好治疗结果的潜在靶点。CSC 是一小群具有自我更新能力的肿瘤细胞亚群,可分化为异质性肿瘤细胞类型,从而产生构成大部分肿瘤的细胞子代。由于宫颈癌干细胞 (CCSC) 难以识别,因此人们开始寻找不同的标记物(例如 ABCG2、ITGA6 (CD49f)、PROM1 (CD133)、KRT17 (CK17)、MSI1、POU5F1 (OCT4) 和 SOX2)。目前正在开发针对 CSC 信号通路和 CSC 生态位的有前景的治疗策略。在这里,我们概述了 CC 和 CCSC,描述了 CCSC 的表型以及在 CC 管理中针对 CCSC 的潜力。
动脉粥样硬化性心血管疾病 (ASCVD) 仍然是全球最大的死亡原因 2 。血脂异常是与 ASCVD 发展有关的一个关键的可改变的因果风险因素。最近,G 蛋白偶联受体家族的成员 G 蛋白偶联受体 146 (GPR146) 被证明是血浆胆固醇的调节剂 3,4 。GPR146 在小鼠体内的肝脏抑制已显示出良好的特性,它对高胆固醇血症和动脉粥样硬化具有保护作用,这种作用独立于低密度脂蛋白受体 (LDLR) 通路 3 。为了更好地理解所涉及的生物学机制,我们开发了一种先进的基因工程人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 模型,该模型因 GPR146 而无效。 GPR146 -/- 细胞系 (ITXi001-A-1) 源自我们实验室先前从尿液祖细胞 (ITXi001-A) 1 中重新编程的对照 hiPSC 的基因组版本。基因组版本使用 Alt-R™ CRISPR-Cas9 系统 (Integrated DNA Technologies) 进行,针对两个等位基因上的 GPR146 外显子 2。ITXi001-A-1 是通过挑选单个菌落建立的,其基因型通过 PCR 筛选 (图 1A - 上图和下图) 并通过 Sanger 测序确认 (图 1B)。我们进一步表明,GPR146 基因的遗传版本不会诱导基因组的脱靶版本(筛选 10 个预测位点 - (补充文件 3A)),也不会诱导 ITXi001-A-1 细胞的基因组完整性(分析 24 个拷贝数变异)(补充文件 1)。我们验证了 ITXi001-A-1 细胞不含支原体(补充文件 3B),并且它们与最初采集的尿液细胞来自同一个体(16 个 STR 的亲子鉴定 - 补充文件 2)。总体而言,ITXi001-A-1 细胞呈现:I- 与 ITXi001-A 细胞相比具有相似的形态(图 1C)II- 多能性标志物的阳性表达(通过 OCT3/4 和 TRA-1–60 的免疫荧光染色检测)(图 1D)。 III- 多能性细胞表面标志表达阳性(流式细胞术检测 SSEA-4 和 TRA1-60)(图 1E)。IV- 多能性标志物的表达水平与 ITXi001-A 细胞相同(NANOG、POU5F1 和 SOX2 - 通过 RT-qPCR 测量)(图 1F)。V- 具有优异的分化为中胚层、内胚层和外胚层的能力(通过 SOX17 和 FOXA2(中胚层);T(TBXT) 和 HAND1(内胚层)以及 PAX6 和 SOX1(外胚层)的 RT-qPCR 评估,与 ITXi001-A 细胞相似)(图 1G)。
