生物通报道 来自清华大学、同济大学等处的研究人员证实，组蛋白H1介导的表观遗传调控通过调节H4K16乙酰化控制了生殖干细胞（GSC）自我更新。这一重要的研究发现发布在11月19日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

清华大学医学院的倪建泉（Jian-Quan Ni）研究员及同济大学的孙方霖（Fang-Lin Sun）教授是这篇论文的共同通讯作者。倪建泉博士的主要研究方向包括干细胞增殖与分化机制、细胞信号的调控与协同、细胞信号与表观遗传学，以及分子和遗传工具的研发。孙方霖教授的研究方向包括表观遗传调控的分子机制与功能；干细胞分化与癌症形成的表观遗传调控网络。

染色质是真核细胞核内由DNA和蛋白质构成的一种复合物。核小体是染色质的基本单位，包含5种高度正电荷的组蛋白：连接组蛋白H1、H2A、H2B、H3和H4。核小体八聚体核心包含一个H3和H4的四聚体及两个H2A和H2B1的二聚体，这些组蛋白经受各种翻译后修饰。这些修饰共同影响了局部染色质结构与基因转录有关联，并与干细胞的自我更新、分化和增殖密切相关。H1被认为通过压缩核小体在染色质重塑中发挥至关重要的作用。在哺乳动物中，H1在早期胚胎发生过程中控制了染色质动态，H1变体减少50%可导致胚胎致死性。此外，耗尽H1变体可直接阻断小鼠胚胎干细胞分化。但当前尚未确定H1在成体干细胞调控中所起的作用。

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GSC自我更新已知由来自微环境细胞的外部信号及内部因素协同调控（延伸阅读：华裔牛人Cell子刊：至关重要的干细胞调控因子 ）。在成年果蝇卵巢中，帽细胞和前面的Ecs形成自我分化微环境。GSCs接收到Dpp等外部信号来维持自身。Dpp信号维持了GSC特性，抑制了bam转录，bam是早期GSC谱系分化的必要和充分条件。研究证实，染色质重塑因子ISWI和Domino发挥作用通过阻止分化促进了GSC自我更新，表明表观遗传调控对于控制GSC自我更新很重要。此外，包含Bre的蛋白质复合物和Enok也是维持GSC自我更新的必要条件。另一个潜在染色质调控因子Stonewall也参与调控了GSC命运。各种其他的内在因子包括Mad、piwi、Scrawny和Eggless也对维持GSC自我更新起重要作用。

在这篇新文章中，研究人员首次揭示了H1通过阻止bam激活在维持GSCs中起至关重要的作用。在果蝇卵巢中H1是调控GSCs的必要条件。GSCs丧失H1可通过激活bam来导致它们过早分化。有意思的是，在耗尽H1的GSCs中乙酰化H4赖氨酸16(H4K16ac)选择性增加。此外，过表达mof可减少H1结合到染色质上。与之相反，敲低mof可显著挽救这一表型。

这些研究结果表明，H1发挥作用通过对抗MOF功能促进了GSC自我更新。由于从果蝇到人类H1和H4K16乙酰化均高度保守，新研究发现有可能也适用于其他系统的干细胞。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Histone H1-mediated epigenetic regulation controls germline stem cell self-renewal by modulating H4K16 acetylation

Epigenetics plays critical roles in controlling stem cell self-renewal and differentiation. Histone H1 is one of the most critical chromatin regulators, but its role in adult stem cell regulation remains unclear. Here we report that H1 is intrinsically required in the regulation of germline stem cells (GSCs) in the Drosophila ovary……

作者简介：

倪建泉

2010年10月－现在，清华大学医学院pI，博导
2009年1月－2010年9月，博后，哈佛大学医学院遗传系，霍华德休斯医学研究所，Norbert perrimon 实验室，波士顿，美国
2007年1月－2008年12月，助理，JFRC，霍华德休斯医学研究所，Gerry Rubin and Norbert perrimon 实验室，华盛顿，美国
2006年5月－2006年12月，博后，哈佛大学医学院遗传系，霍华德休斯医学研究所，Norbert perrimon 实验室，波士顿，美国
2001年10月－2006年4月，博士，FMI，巴塞尔大学，Fang-Lin Sun 实验室，巴塞尔，瑞士

研究兴趣：干细胞与表观遗传学

研究方向：1.干细胞增殖与分化机制；2.细胞信号的调控与协同；3.细胞信号与表观遗传学；4.分子和遗传工具的研发

孙方霖

生命科学与技术学院院长、转化医学高等研究院院长、同济大学校长助理

研究方向：表观遗传调控的分子机制与功能；干细胞分化与癌症形成的表观遗传调控网络　

1993-1997就读于英国剑桥大学并获博士学位；1997-2001在美国华盛顿大学(St. Louis)生物系从事博士后研究；2001年 受聘于瑞士FMI（Friedrich Miecher Institute）生物医学研究所担任研究组组长；2006年回国并入选清华大学"****"，受聘于清华大学医学院担任教授、博导；2006年获国家自然科学基金委的"国家杰出青年科学基金"资助；2007年获聘第八届教育部生命科学（表观遗传学）****特聘教授；2009年获聘“百千万人才工程”国家级人选；2010年获教育部推荐享受政府特殊津贴；2011年为科技部“973”项目首席科学家。