我国科学家揭示脂肪酸代谢调控内胚层分化的机制

目前对于早期胚胎发育和干细胞命运决定的研究主要关注于转录因子、信号通路和表观遗传，然而细胞代谢作为细胞命运转换过程中最早出现变化的生命活动之一，其对于早期胚层分化的影响仍知之甚少。研究表明，脂肪酸代谢活性以及相关产物的丰度在胚胎干细胞自发分化的早期阶段就发生明显变化，但脂肪酸代谢是否在内胚层命运决定中发挥作用尚不清楚。

近期，武汉大学研究团队在《Developmental Cell》发表了关于脂肪酸代谢调控内胚层分化的最新研究成果，论文题为“Fatty acid synthesis and oxidation regulate human endoderm differentiation by mediating SMAD3 nuclear localization via acetylation”。

研究团队揭示了在人内胚层分化过程中脂肪酸氧化通路与脂肪酸合成通路的水平发生变化，引发细胞内乙酰辅酶A的丰度变化，并进一步通过蛋白质翻译后修饰的方式调控内胚层分化的机制。研究人员发现，脂肪酸代谢相关通路基因在定型内胚层分化过程中发生明显改变，抑制脂肪酸氧化会抑制定型内胚层分化，而抑制脂肪酸合成则可以促进定型内胚层分化，说明了定型内胚层分化依赖于脂肪酸氧化活性的上升和脂肪酸合成活性的下降。

同时，研究人员还发现，通过提高乙酰辅酶A的水平能够回补脂肪酸氧化通路关键酶CPT2敲除的胚胎干细胞向定型内胚层分化受阻的表型，以及由脂肪酸氧化通路抑制剂所导致的内胚层分化缺陷。

综上，该研究结果阐明了脂肪酸氧化和脂肪酸合成代谢通路在定型内胚层分化过程中的变化，并探索了脂肪酸代谢对于定型内胚层分化调控的作用机制，揭示了细胞代谢对于人胚胎干细胞谱系特化的重要作用。

（摘自科技部网站：https://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202308/t20230822_187573.html）