LSD1调控hiPSCs高效定向分化为IPCs的作用及机制研究

目的：通过抑制或沉默人皮肤成纤维细胞来源的诱导性多能干细胞（ hiPSCs ）内赖氨酸特异性去甲基化酶1（ LSD1）基因的表达，建立一种hiPSCs高效、定向分化为胰岛素分泌细胞（ IPCs）的方案，并初步探讨其调控分化机制。方法：采用shRNA或LSD1抑制剂，沉默或抑制hiPSCs内LSD1基因表达，筛选出利于hiPSCs向定型内胚层分化的LSD1活性；利用四步法将hiPSCs诱导分化为IPCs，并对IPCs分化效率及成熟度进行检测；将IPCs移植到糖尿病模型免疫缺陷小鼠肾包膜下，评估其体内降糖疗效；ChIP－qPCR检测抑制LSD1前后hiPSCs细胞核内相应组蛋白水平的变化情况。结果：抑制LSD1可促使hiPSCs提前进入定型内胚层分化，最终IPCs的效率由21．52％提高至39．32％；体外胰岛素分泌量由1／8提高到1／6；移植的IPCs可在1周内使糖尿病小鼠血糖恢复至正常水平；ChIP－PCR结果显示hiPSCs的分化基因启动子区域H3K4me2／me3和H3K9act水平提高，H3K9／H3K27me3和HDAC1水平下降，而多潜能基因表达情况相反。结论：适当抑制LSD1活性可显著提高hiPSCs向IPCs的分化效率和成熟度，并在体内发挥有效降糖作用；LSD1通过调控hiPSCs多能性基因和分化基因启动子区域组蛋甲基化、乙酰化修饰水平来影响IPCs分化效率。