功能性乳腺上皮细胞重编程分子机制及其应用潜力的研究取得突破性进展

8月17日，国际著名学术期刊《生物材料》(Biomaterials)在线发表我校动物科学技术学院黄奔研究员团队完成题为“通过自体细胞治疗的方法修复乳腺组织结构和功能”(Restoring mammary gland structures and functions with autogenous cell therapy) 的研究论文。

该团队首次发现单一小分子化合物(RepSox)能够诱导山羊耳部成纤维细胞重编程为具有泌乳功能的化学诱导乳腺上皮细胞(CiMECs)，同时研究结果表明这些诱导乳腺上皮细胞(CiMECs)具有与山羊乳腺上皮细胞高度相似的生物学特性以及基因表达模式。进一步的单细胞转录组测序，蛋白组学和代谢组学以及基因功能验证等实验阐明TGFβ Receptor 1基因的表达下调引起下游SMAD3基因表达上调，从而诱导山羊成纤维细胞逆转回到胚胎外胚层样状态(Embryonic Ectoderm-like)，逃脱成纤维细胞特异性基因表达程序，进而建立乳腺上皮细胞特异性基因表达程序。另外，诱导乳腺上皮细胞(CiMECs)能够在体内形成具有泌乳功能的正常乳腺组织结构的能力，提示其修复乳腺组织结构和功能的作用。

本研究成果首次揭示了TGFβ信号通路在调控体细胞命运转化上的新功能，丰富了TGFβ信号通路的相关调控理论，对后续的体细胞重编程和转分化研究都有非常深远的意义。同时该成果为体外研究乳腺发育分化以及泌乳等提供新型的细胞平台，另外也为生产“培养皿奶”，促进转基因乳腺生物反应器制备以及乳腺组织结构和功能修复提供新的策略。

该研究工作以亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室和广西大学动物科技学院为通信作者单位。2018级博士生张丹丹和2020级博士生王国栋为本文并列第一作者。黄奔研究员和石德顺研究员为本文并列通讯作者。项目得到国家自然基金项目和广西自然基金项目的资助。

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