Bohring-Opitz綜合征胚系突變基因ASXL1在骨髓基質(zhì)多能祖細(xì)胞功能和骨骼發(fā)育維持中起關(guān)鍵作用 

近日，中國科學(xué)院北京基因組研究所精準(zhǔn)基因組醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員王前飛和美國邁阿密大學(xué)米勒醫(yī)學(xué)院教授楊逢春合作，揭示了Bohring-Opitz綜合征的胚系新生突變基因ASXL1在骨髓基質(zhì)多能祖細(xì)胞功能和骨骼發(fā)育維持中的關(guān)鍵作用，這一研究成果發(fā)表于Stem Cell Reports 雜志。

骨髓基質(zhì)多能祖細(xì)胞（BMSC）是具有自我更新和多譜系分化潛能的多能祖細(xì)胞。BMSC中骨生成和脂肪細(xì)胞生成的關(guān)系對于正常骨骼體內(nèi)平衡非常關(guān)鍵，這些細(xì)胞的分化命運(yùn)出現(xiàn)傾斜會導(dǎo)致人體發(fā)育異常。Bohring-Opitz綜合征（Bohring-Opitz syndrome, BOS）是一種導(dǎo)致幼童死亡的異質(zhì)性遺傳病，其特征是嚴(yán)重的發(fā)育遲緩、上肢固定攣縮、姿勢異常、喂養(yǎng)困難、嚴(yán)重的智力障礙等。以往研究發(fā)現(xiàn)，BOS病人存在ASXL1基因的胚系新生突變，導(dǎo)致ASXL1蛋白功能缺失。然而，作為轉(zhuǎn)錄激活/抑制關(guān)鍵調(diào)節(jié)蛋白TrxG和PcG的增強(qiáng)子，ASXL1基因突變引起BOS的細(xì)胞和分子機(jī)制仍不明確。

研究人員在Asxl1靶向小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，成骨細(xì)胞及其祖細(xì)胞的Asxl1基因完全敲除和條件性敲除導(dǎo)致嚴(yán)重的骨骼缺失和骨髓基質(zhì)多能祖細(xì)胞數(shù)目減少；Asxl1敲除后的骨髓基質(zhì)多能祖細(xì)胞展現(xiàn)出自我更新能力受損和分化傾向改變，分化為成骨細(xì)胞的潛力顯著下降，偏向分化為脂肪細(xì)胞。轉(zhuǎn)錄組測序及其生物信息學(xué)分析表明，一些與細(xì)胞增殖、骨骼發(fā)育和形態(tài)發(fā)生相關(guān)的基因表達(dá)發(fā)生改變；而且，基因富集分析顯示干細(xì)胞自我更新的印記基因表達(dá)下調(diào)，表明Asxl1對調(diào)控骨髓基質(zhì)多能祖細(xì)胞的干性有作用。研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，Asxl1重新表達(dá)使干性基因NANOG和OCT4的表達(dá)正�；謴�(fù)了Asxl1敲除的骨髓基質(zhì)多能祖細(xì)胞的自我更新能力。

ASXL1基因的體細(xì)胞突變發(fā)生在髓系惡性疾病中，包括骨髓增生異常綜合征（myelodysplastic syndrome）、慢性粒單核細(xì)胞白血病（chronic myelomonocytic leukemia）和急性髓系白血�。�acute myeloid leukemia）。該研究揭示了ASXL1通過影響骨髓基質(zhì)多能祖細(xì)胞功能和骨骼發(fā)育在Bohring-Opitz綜合征發(fā)病中起重要作用，為代謝性骨骼疾病及癌癥的臨床治療提供了新的機(jī)遇。

該研究獲得了國家自然科學(xué)基金委和中科院合作局對外合作重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。

原創(chuàng)作者：齊一生物科技（上海）有限公司