子科生物報(bào)道：干細(xì)胞全能性對(duì)理解哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育及再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)胚胎干細(xì)胞（Embryonic stem cells，簡(jiǎn)稱(chēng)為ES細(xì)胞）向胚外組織發(fā)育的潛能有限，不具備全能性，在模擬早期胚胎發(fā)育及再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用等方面具有局限性。北京大學(xué)鄧宏魁教授團(tuán)隊(duì)和香港大學(xué)劉澎濤教授團(tuán)隊(duì)于2017年報(bào)道了通過(guò)小分子化合物將傳統(tǒng)ES細(xì)胞誘導(dǎo)成為兼具胚內(nèi)及胚外發(fā)育潛能的類(lèi)全能性干細(xì)胞，并將其命名為擴(kuò)展?jié)撃芨杉?xì)胞（Extended pluripotent stem cells 或Expanded potential stem cells，簡(jiǎn)稱(chēng)為EPS細(xì)胞）。EPS細(xì)胞為組織再生提供了重要的種子細(xì)胞，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。然而，調(diào)控EPS細(xì)胞擴(kuò)展?jié)撃苄缘姆肿訖C(jī)制仍不清楚。 

　　北京時(shí)間4月16日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院姚紅杰研究員課題組在《核酸研究》（Nucleic acids research）上以“突破性研究論文”（Breakthrough Article）形式在線發(fā)表了題為YY1 safeguard multidimensional epigenetic landscape associated with extended pluripotency的研究論文。該研究揭示了陰陽(yáng)因子YY1調(diào)控干細(xì)胞擴(kuò)展?jié)撃苄缘?span id="g6sx7lpz5px" class="tip_s">表觀遺傳新機(jī)制。 

　　研究人員繪制了ES細(xì)胞和EPS細(xì)胞的染色質(zhì)開(kāi)放圖譜，發(fā)現(xiàn)YY1顯著富集在EPS細(xì)胞染色質(zhì)特異開(kāi)放區(qū)域，暗示其對(duì)EPS細(xì)胞具有潛在的調(diào)控作用。研究人員發(fā)現(xiàn)YY1可以通過(guò)介導(dǎo)（Enhancer）與啟動(dòng)子（Promoter）的相互作用維持EPS細(xì)胞特異基因的表達(dá)，包括Dnmt3l及Epas1等與胎盤(pán)發(fā)育相關(guān)基因。研究人員進(jìn)一步揭示敲降Yy1使DNA甲基化相關(guān)因子DNMT3A，DNMT3B及DNMT3L的表達(dá)下調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致EPS細(xì)胞的全基因組甲基化水平顯著降低。隨后，研究人員發(fā)現(xiàn)DNA甲基化水平的減弱促進(jìn)了DNA敏感結(jié)合蛋白CCCTC結(jié)合因子（簡(jiǎn)稱(chēng)CTCF）在這些區(qū)域的結(jié)合，并使CTCF在組蛋白H3K4me3去甲基化酶5C（Kdm5c）和組蛋白去乙酰酶6（Hdac6）基因上介導(dǎo)的EP相互作用增強(qiáng)，促進(jìn)Kdm5c和Hdac6的表達(dá)，并導(dǎo)致EPS細(xì)胞特異基因啟動(dòng)子區(qū)域H3K4me3和H3K27ac的富集水平顯著減弱。同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)敲降Yy1導(dǎo)致EPS細(xì)胞的基因表達(dá)模式接近于ES細(xì)胞，而過(guò)表達(dá)Yy1使部分EPS特異基因在ES細(xì)胞中表達(dá)。為了探究YY1是否可以調(diào)控EPS細(xì)胞的胚外發(fā)育潛能，研究人員進(jìn)一步利用體外胚外細(xì)胞分化系統(tǒng)結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，發(fā)現(xiàn)敲降Yy1使EPS細(xì)胞向胚外內(nèi)胚層（Extra-embryonic endoderm，XEN）樣細(xì)胞的衍生能力減弱，揭示YY1是EPS細(xì)胞維持胚外發(fā)育潛能所必需的因子。 

　　該研究揭示了YY1在調(diào)節(jié)表觀遺傳crosstalk中發(fā)揮著極其重要的作用，并闡明YY1通過(guò)調(diào)控DNA甲基化和組蛋白修飾的二維層面和染色質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的三維層面，進(jìn)而調(diào)控EPS細(xì)胞的特性和分化潛能。 

YY1調(diào)控EPS細(xì)胞擴(kuò)展?jié)撃苄缘男聶C(jī)制

YY1是EPS細(xì)胞特性的捍衛(wèi)者