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来自哈佛医学院、美国CHA健康系统的研究人员证实，表达组蛋白去甲基化酶可提高人类体细胞核移植的效率，促进多能干细胞分化。这一重要的研究发现发布在10月29日的《细胞干细胞》（Cell stem cell）杂志上。
生物通报道 来自哈佛医学院、美国CHA健康系统的研究人员证实，表达组蛋白去甲基化酶可提高人类体细胞核移植的效率，促进多能干细胞分化。这一重要的研究发现发布在10月29日的《细胞干细胞》（Cell stem cell）杂志上。
著名华人科学家张毅（Yi Zhang）教授及美国CHA健康系统的Dong Ryul Lee博士是这篇论文的共同通讯作者。
体细胞核转移（Somatic cell nuclear transfer，SCNT）是一种将供体细胞的细胞核移植到已去除细胞核的卵细胞中去的重要技术，利用这种技术，科学家们能获得与供体细胞遗传相匹配的胚胎。近年，研究人员成功利用这一技术生成了多能性的人类胚胎干细胞（hESCs）。人们期望能够利用这些干细胞来帮助解析患者个体差异病因及推动个体化疗法。然而，事实上采用SCNT技术生成的hESC分化效率极低，这限制了它的潜在应用。
在以往的研究中，张毅教授确定了供体细胞基因组H3K9me3是SCNT有效重编程的一个主要障碍。比较转录组分析结果显示，通过体外受精（IVF）生成的2细胞小鼠胚胎中重编程抵抗区（reprogramming resistant regions,RRRs）正常表达，而通过SCNT生成的胚胎则并非如此。研究人员证实在供体体细胞中RRRs具有较多的H3K9me3，异位表达H3K9me3去甲基化酶Kdm4d除去H3K9me3，不仅可以重激活大多数的RRRs，还可大大提高SCNT胚胎发育。
在这篇Cell stem cell新文章中，研究人员证实像在小鼠中一样，人类体细胞基因组中的H3K9me3是SCNT重编程的一个障碍，过量表达相关H3K9me3去甲基化酶KDM4A可以改善人类SCNT。他们证实，过表达KDM4通过促进转录重编程大大提高了人类SCNT胚胎中的囊胚形成率。研究人员利用年龄相关黄斑变性(AMD)患者的体细胞供体核，实现了SCNT源性ESCs的有效分化。
新研究发现对于在包括再生医学在内的各种情况下改善SCNT均具有广泛的潜在应用前景。
几年前，汤姆森科技信息集团旗下《科学观察》(Science Watch)评出了的高影响力论文数量最多的研究人员。原北卡罗莱纳大学医学院生物化学与生物物理学系教授、霍华德•休斯医学研究院(HHMI)研究员张毅（现就职于哈佛医学院）成为分子生物学和遗传学领域高影响力论文的数量最多的前十位顶级科学家之一。其大量文章被Nature、Science和Cell等世界顶级生物科学杂志收录，是表观遗传学DNA甲基化研究领域的权威专家。
今年，张毅教授还在Cell旗下的另一子刊《Cell Reports》杂志接连发表了两项重要的成果。在第一篇文章中，研究人员利用纯化细胞群绘制了人类内胚层和胰腺细胞谱系的转录组图谱。通过分析数据集，他们鉴别出了显示分化阶段特异性表达模式的数百个lncRNAs。并进一步从中发现了一种叫做DEANR1的lncRNA通过激活FOXA2表达促进了人类内胚层分化（延伸阅读：顶级科学家张毅Cell子刊聚焦lncRNA ）。
在另一篇文章中，张毅课题组证实母源Tet3敲除小鼠的亚致死表型是单倍不足（haploinsufficiency）造成的，而非父本5mC氧化缺陷。这项研究表明，对于小鼠发育来说，Tet3介导的父源5mC氧化并非不可或缺。全基因组DNA甲基化分析显示，当母源Tet3敲除时受精卵的高水平甲基化在囊胚阶段会被重置，使甲基化水平大大降低。这说明在胚胎着床前存在着某种补偿性的去甲基化通路。
（生物通：何嫱）
生物通推荐原文摘要：
Histone Demethylase Expression Enhances Human Somatic Cell Nuclear Transfer Efficiency and Promotes Derivation of Pluripotent Stem Cells
The extremely low efficiency of human embryonic stem cell (hESC) derivation using somatic cell nuclear transfer (SCNT) limits its potential application. Blastocyst formation from human SCNT embryos occurs at a low rate and with only some oocyte donors. We previously showed in mice that reduction of histone H3 lysine 9 trimethylation (H3K9me3) through ectopic expression of the H3K9me3 demethylase Kdm4d greatly improves SCNT embryo development. Here we show that overexpression of a related H3K9me3 demethylase KDM4A improves human SCNT, and that, as in mice, H3K9me3 in the human somatic cell genome is an SCNT reprogramming barrier. Overexpression of KDM4A significantly improves the blastocyst formation rate in human SCNT embryos by facilitating transcriptional reprogramming, allowing efficient derivation of SCNT-derived ESCs using adult Age-related Macular Degeneration (AMD) patient somatic nuclei donors. This conserved mechanistic insight has potential applications for improving SCNT in a variety of contexts, including regenerative medicine
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