Development Cell：转录过程中重要因子调节肌肉干细胞扩张和肌纤维修复
来源：本站原创 2021-04-13 14:29
负伸长因子调节肌肉干细胞的扩张，从而有效地修复受损肌纤维和维持干细胞池数量
2021年4月13日讯/生物谷BIOON/---负延伸因子(Negative elongation factor, NELF)是一种关键的转录调节因子，它可以稳定暂停的RNA聚合酶，从而允许基因表达快速变化，以响应环境变化。虽然NELF对胚胎发育至关重要，但它在成体干细胞中的作用尚不清楚。来自加拿大的F. Jeffrey Dilworth团队在Development Cell上发表题为Negative elongation factor regulates muscle progenitor expansion for efficient myofiber repair and stem cell pool repopulation的论文，指出NELF可以调节肌肉祖细胞的扩张以修复受损的肌纤维，弥补干细胞池。
https://doi.org/10.1016/j.devcel.2021.02.025
为了研究NELF在肌肉干细胞介导的肌肉再生过程中的作用，作者通过Pax7-CreER与NELF-B-flox杂交成功构建诱导型NELF敲除小鼠模型。利用心脏毒素(cardiotoxin, CTX)诱导肌肉损伤，发现与对照组相比，敲除NELF小鼠呈现出受损的肌肉再生，表现为肌纤维直径降低，肌肉重量降低。
NELF is required for efficient MuSC-mediated myofiber repair after injury
细胞水平机制探索发现NELF对于肌肉干细胞的静息-活化转化没有影响，但是缺失NELF可以明显抑制肌肉干细胞的增殖和扩增。同时作者发现NELF对于肌纤维的融合没有影响。
NELF is required for the massive expansion of muscle progenitors in response to injury
进一步作者发现缺失NELF能够影响干细胞池的补充，从而影响连续的肌肉损伤后的再生。
Loss of NELF in the regenerating muscle leads to a depletion of the MuSC pool
接下来作者对受损3天后的肌肉祖细胞进行了单细胞测序，表明NELF主要通过阻止细胞过早的分化而促进肌肉祖细胞池的扩张。后续结合转录组测序，作者鉴定到PEDF蛋白（SerpinF1基因编码）和p53通路可能作为NELF的直接调控通路参与维持肌肉祖细胞的增殖。补充PEDF或者p53通路抑制剂pifithrin-a均能够有效回复NELF缺失导致的受损的EdU掺入。
Rescue experiments and proposed model explaining role of NELF in myogenesis
综上，尽管分子机制仍然不是很清晰，但是该研究确定了NELF在肌肉祖细胞对损伤的反应中扩张的关键作用，并揭示了祖细胞恢复静息状态是干细胞池再生的主要贡献者。（生物谷bioon）
参考文献：Robinson DCL et al., Negative elongation factor regulates muscle progenitor expansion for efficient myofiber repair and stem cell pool repopulation. Dev Cell. 2021 Apr 5;56(7):1014-1029.e7. doi: 10.1016/j.devcel.2021.02.025. Epub 2021 Mar 17. PMID: 33735618.
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