近日，中國科學技術(shù)大學高平課題組和北京大學汪陽明課題組合作研究，發(fā)現(xiàn)了miRNA對于維持干細胞糖代謝水平和調(diào)控體細胞重編程中代謝轉(zhuǎn)換至關重要。研究成果發(fā)表在EMBO Journal上。中國科大博士生曹洋和北京大學博士生郭文婷為共同第一作者。

近年來的研究發(fā)現(xiàn)，胚胎干細胞和誘導多能性干細胞的代謝方式也存在有氧糖酵解增強的現(xiàn)象，即類似于腫瘤細胞中的Warburg effect，但其背后的調(diào)控機制及其對干細胞多能性的影響并不清楚。

為了探究這一科學問題，研究人員采用Dgcr8-/-干細胞體系研究miRNA對代謝的調(diào)控作用，發(fā)現(xiàn)將miRNA加工蛋白Dgcr8敲除后，干細胞中的葡萄糖攝取、乳酸產(chǎn)生等指標明顯降低，說明細胞糖代謝水平受到明顯削弱。將miR-290 簇miRNA回補后將逆轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象。

機制研究發(fā)現(xiàn)miR-290簇通過靶向抑制DNA甲基結(jié)合蛋白Mbd2，從而解除Mbd2對癌基因Myc的抑制。活化的Myc作為轉(zhuǎn)錄因子促進糖代謝酶Pkm2和Ldha的表達，進而促進干細胞代謝水平和體細胞重編程。這一通路在人的細胞中也保守存在（人的細胞中同源是miR-371簇）。miR-290-Mbd2-Myc-Pkm2/Ldha這一調(diào)控通路的發(fā)現(xiàn)揭示了miRNA調(diào)控干細胞代謝和體細胞重編程的新機制。

上述研究工作得到了科技部、國家自然科學基金委和中科院等的資助。