导读:OCT4被誉为干细胞领域的“明星分子”,传统上认为它的主要功能是通过调控基因转录来维持干细胞特性。然而,近期的研究揭示,在压力环境下,OCT4也能扮演RNA翻译的“翻译官”,直接激活AKT信号通路,从而帮助干细胞增强抗压能力。这项重要的发现已被发表在知名期刊上,值得深入探讨。
文章索引
标题:OCT4转化性促进AKT信号通路作为RNA结合蛋白在应激的多能干细胞中
发表期刊:Stem Cell Research & Therapy
发表时间:2025年2月
作者团队:浙江大学医学院王英杰/康博/陈文洁团队
影响因子:71
DOI:10.1186/s13287-025-04229-1
核心发现
(1) 实验结果表明,OCT4的敲低导致AKT1 mRNA水平显著上升,而AKT1蛋白水平几乎没有变化,说明OCT4在转录后调控AKT1表达中发挥作用。
(2) 通过HITS-CLIP实验,发现OCT4在全基因组范围内与mRNA的5'-UTR、CDS和3'-UTR区域结合,尤其是富含GC的5'-UTR区域。
(3) OCT4结合了多个PI3K/AKT通路基因的mRNA(如AKT1、PIK3R2),通过RIP-qPCR验证了这些结合的有效性。
(4) 质谱分析显示,OCT4与多种翻译起始相关蛋白(如EIF3G、HNRNPA1)之间存在相互作用,提示OCT4可能参与翻译起始的调控。
(5) 通过RNA-seq和RNC-seq联合分析,发现OCT4敲低后,20%氧浓度下的全局基因翻译比率下降,表明OCT4在翻译调控中具有广泛的作用。尤其是PI3K/AKT通路的相关基因(如AKT1、PIK3R2)的翻译比率显著下降,表明OCT4对这些基因的翻译有特异性调控。
(6) 通过CRISPR/Cas9技术敲入TAP标签以破坏AKT1 mRNA的5'-UTR结构,发现TAP-AKT1蛋白水平显著下降,并且细胞对氧化应激的敏感性提高,说明OCT4促进的AKT1翻译增强了多能干细胞的抗压能力。
机制图解
在压力环境下,OCT4的作用机制如下:应激信号→OCT4激活→结合AKT1 mRNA→招募翻译机器→AKT蛋白合成增加→激活下游生存信号→干细胞抗压能力增强!
研究意义
✅ 理论升级:突破了“OCT4=转录因子”的单一认知,揭示了蛋白质功能的多样性。
✅ 应用潜力:为优化干细胞疗法(例如提高移植存活率)提供了新的靶点,同时对癌症治疗也可能带来新的思路。
未来展望
👀 OCT4是否还会调控其他关键mRNA?
👀 是否能设计小分子药物,靶向OCT4的RNA结合功能?
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