近日，恒行2平台基礎醫學院孟丹教授研究團隊與恒行2平台附屬中山醫院張書寧副主任醫師合作揭示了人胚胎幹細胞自我更新和分化的新機製🤟。該研究成果日前以《Bach1 調控人胚胎幹細胞自我更新並抑製幹細胞向中胚層和內胚層的分化》（Bach1 Regulates Self-renewaland Impedes MesendodermalDifferentiation of Human EmbryonicStem Cells）為題👨🏼🦳🖖🏼，在線發表於《科學進展》（ScienceAdvances）雜誌。
該研究首次揭示了一種關鍵的轉錄因子Bach1（BTB and CNChomology 1）在調控人胚胎幹細胞自我更新和分化中的重要作用及作用機製。研究結果對理解幹細胞維持自身特性、胚胎發育早期階段中胚層和內胚胎的形成過程具有重要啟示🏃🏻♀️，可能為開發幹細胞治療人類疾病的新療法提供新思路。
幹細胞具有自我更新和多能性，在一定條件下可以分化為體內任何種類的細胞。因此，幹細胞在器官再生和細胞替代治療中具有廣闊的應用前景💔。盡管近些年來科學家們在理解並指導幹細胞分化領域的研究上取得了一定的成績🙇♀️🌉，但調控胚胎早期中胚層和中胚層衍生物（包括心血管系統等）的分子機製還有很多問題尚不清楚，妨礙了將其分化的細胞安全有效地應用於臨床。因此，研究幹細胞如何維持多能性，如何向中胚層分化是亟需解決的科學問題，對人類疾病的再生醫學治療具有重大的意義。
研究團隊前期在《循環研究》（Circulation Research）雜誌上發表的研究成果表明，篩選發現了一個新的調控血管新生的上遊關鍵轉錄因子Bach1🦬⛓️💥，證實了Bach1抑製缺血性心血管疾病血管新生的新作用和新機製。Bach1 基因全身缺失可引起小鼠亞致死，但在人胚胎幹細胞中Bach1 蛋白的表達和功能不清楚。隨後，研究人員開展了Bach1 在幹細胞功能和分化中的一系列研究🙅🏽♀️。研究發現Bach1可促進人成體細胞的重編程🧏🏻，促進人表皮細胞“返老還童”，變成誘導性多能幹細胞。Bach1 在小鼠胚胎發育早期高表達📄，與多能性因子Oct4 共同表達在胚胎的內細胞團👨🎨。Bach1 在維持人胚胎幹細胞自我更新中發揮著重要的作用🤐🧑🏽🏭，Bach1 蛋白可以和多能性因子Nanog、Sox2 和Oct4 相互作用，並通過招募去泛素化酶USP7 維持多能性因子的蛋白質穩定性🦹🏼。Bach1 在由人胚胎幹細胞衍生的中胚層和內胚層的形成過程中扮演著非常重要的角色。在人胚胎幹細胞中敲除Bach1 基因可促進幹細胞向中胚層和內胚層分化🤌🏼，促進心血管前體細胞的分化🐠。
研究團隊還首次證實了Bach1蛋白在組蛋白甲基化修飾方面發揮著獨特的作用，是新的表觀遺傳調控因子🏕。Bach1 是多梳蛋白抑製性復合體2（PRC2 復合體）的一個新成員，調控組蛋白賴氨酸三甲基化（H3K27me3）的修飾，抑製中胚層和內胚層分化基因的轉錄🦹🏼♀️。此外，Bach1 還抑製Wnt/β-catenin和Nodal/Smad2/3 信號通路，抑製人胚胎幹細胞向中胚層和內胚層的分化🕤。這項研究表明Bach1是幹細胞維持自我更新和決定譜系分化中的關鍵調控因子🚜，Bach1 在中胚層和心血管早期分化過程中起重要作用🧛♂️，Bach1有可能成為幹細胞治療心血管疾病的新靶標🤽🚴🏼，因此這一研究結果對於再生醫學領域的相關研究具有重要的科學意義🤿。
恒行2平台博士後魏香香、碩士研究生郭階雨為研究成果論文共同第一作者，恒行2平台基礎醫學院孟丹教授😿、附屬中山醫院張書寧副主任醫師為研究成果論文共同通訊作者，恒行2平台為第一作者單位🆎。該研究得到了中國科學院上海生命科學研究院荊清研究員、周斌研究員，同濟大學生命科學與技術學院高紹榮教授🚧、陳嘉瑜副教授，清華大學那潔教授👼🏿，美國阿拉巴馬大學張建義教授等的大力支持。同時得到了國家自然科學基金重大研究計劃項目‼️、面上項目，上海市衛健委重點科研項目等基金的資助。
