上海生科所发现一个新的BMP信号调控基因

   BMP信号通路在高等动物早期胚胎发育中神经/非神经的细胞命运决定中起到非常重要的作用。近日，中科院上海生科院生化与细胞所景乃禾研究组在研究中发现锌指蛋白转录因子Ovol2作为一个新的BMP信号下游靶基因，参与调控神经外胚层和中内胚层间的命运决定。相关论文发表在学术期刊Journal of Biological Chemistry上。

景乃禾研究组博士研究生张婷等发现在小鼠胚胎干细胞（Embryonic Stem Cells，ESCs）的神经分化过程中，锌指蛋白转录因子Ovol2的表达水平持续下降。功能研究发现，Ovol2能够抑制ESCs的神经分化，并促进其向中内胚层细胞分化。此外，通过shRNA抑制Ovol2的表达，能显著削弱BMP信号对神经分化的抑制和对中内胚层分化的促进作用。

机制研究进一步发现，BMP信号通过磷酸化的Smad1/5/8结合到Ovol2基因的第二个内含子上直接上调其表达。在早期鸡胚中，Ovol2表达于神经区域之外，并被BMP4上调。而在早期鸡胚的未来神经板区域过表达Ovol2，能够明显抑制神经板标记基因Sox2的表达。

这一工作揭示了BMP信号在早期胚胎发育中，如何通过其下游的转录因子，调控神经外胚层和中内胚层的命运决定，从而保障各胚层发育的正常进行。该项工作得到了国家、国家自然科学基金委、中国及上海市科委的经费支持。

作者简介：

景乃禾：研究员，常务副所长，研究组长，博士生导师

1978-1982年，南京大学化学系，获理学学士学位。1982-1988年，中科院上海生物化学研究所研究生，获理学博士学位。1989-1991年，日本理化学研究所博士后研究。1992-1993年，以访问学者身份赴日本理化学研究所进行合作研究。1995年，以访问学者身份在法国Strasbourg的遗传与分子细胞生物学研究所（IGBMC）进行合作研究。1996-1997年，以访问学者身份在德国Geottingen之马普生物物理化学研究所进行合作研究。2000年，以访问教授身份赴日本熊本大学进行合作研究。2003年，以访问教授身份赴日本大阪大学进行合作研究。现任中国生物化学与分子生物学学会副理事长兼秘书长;中国细胞生物学学会理事;上海生物化学与分子生物学学会理事长;中国神经科学学会神经化学专业委员会主任委员。《生理学报》、《J. Mol. Cell Biol.》编委和《Neuroscience Bulletin》常务编委。

研究方向：干细胞与神经发育

研究工作：

中枢神经系统是脊椎动物体内zui复杂的系统之一，在胚胎发育过程中其形成过程受到复杂而又次序严谨的调控。研究胚胎发育过程中神经干细胞的发生及其向各神经细胞亚型发育分化的分子机制，将有助于我们认识中枢神经系统的形成过程和神经系统疾病的发生发展进程，进而有助于我们提高针对各种神经退行性疾病的治疗手段。目前从事的主要研究方向包括：

（1）利用小鼠多能干细胞神经分化并结合鸡胚神经发育模型，阐明不同信号通路在神经诱导和分化中的功能及其调控机制;揭示表观遗传调控网络与细胞外信号在多能干细胞神经命运决定中的功能及其相互调控关系。

（2） 利用单细胞测序技术体系，建立小鼠早期胚胎的分子表达图谱，筛选并鉴定外胚层干细胞的标记基因，建立小鼠胚胎外胚层发育分化的细胞谱系。

（3） 建立人多能干细胞神经定向分化模型，筛选并鉴定人多能干细胞神经分化不同阶段的标记基因，阐明人多能干细胞神经分化的分子机制;诱导人多能干细胞分化为具有特定功能的神经元，探索神经退行性疾病干细胞治疗的可能性。