美国杜克大学揭示转座元件作为机械响应增强子调控人类胚胎干细胞机制

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关键词：

来源：

Nature Cell Biology

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来源地址：

https://www.nature.com/articles/s41556-025-01770-2

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2025-09-17

摘要：

2025年9月17日，来自美国杜克大学医学中心细胞生物学系的Yarui Diao研究团队在《Nature Cell Biology》发表了题为“A subset of transposable elements as mechano-response enhancer elements in controlling human embryonic stem cell fate”的研究论文，该研究首次揭示了转座元件（TEs）作为机械响应增强子元件（MREEs）在人类胚胎干细胞（hESCs）命运决定中的关键作用。研究人员发现，多种TE家族（尤其是LTR7）在响应基质机械硬度变化时，其转录组、表观遗传状态和三维基因组结构均发生显著改变。在硬基质条件下，机械感应效应因子YAP/TEAD1被激活并进入细胞核，通过与BRD4和CTCF的相互作用，调控LTR7的表观遗传活性和其与远端基因启动子之间的染色质环化作用，从而增强目标基因表达。特别地，研究鉴定出一个名为FAM-LTR7的元件作为FAM189A2基因的远端增强子，其激活可抑制hESCs向定型内胚层（DE）分化，而在软基质或YAP缺失条件下，该增强子沉默，促进DE分化。此外，研究还发现YAP与CTCF之间存在物理相互作用，并共同调控TE与基因之间的远程染色质互作。这一机制不仅在hESCs中存在，在卵巢癌和乳腺癌细胞中同样观察到TE家族（如HERVH-int）对机械硬度的响应，表明机械调控TE活性是一种跨细胞类型和生物背景的普遍机制。该研究填补了机械信号如何通过非编码基因组元件调控基因表达和细胞命运的空白，为理解机械生物学在发育和疾病中的作用提供了新视角，并为针对机械敏感元件的治疗策略提供了潜在靶点。