**导读**:OCT4在干细胞研究领域被广泛认为是一个重要因子,传统上认为其通过调控基因转录来维持干细胞的特性。然而,最近的研究发现,OCT4在压力环境下还能“兼职”作为RNA翻译调节因子,直接激活AKT信号通路,从而增强干细胞的抗压能力!这一重要发现发表在顶级期刊上,值得我们详细探讨其对生物医学领域的影响。
**文章索引**:
标题:OCT4作为RNA结合蛋白在应激多能干细胞中促进AKT信号通路的翻译
发表期刊:Stem Cell Research & Therapy
发表时间:2025年2月
作者团队:浙江大学医学院王英杰/康博/陈文洁团队
影响因子:71
DOI:10.1186/s13287-025-04229-1
**核心发现**:研究者通过qRT-PCR和Western blot实验发现,OCT4敲低后,AKT1 mRNA水平显著上升,但AKT1蛋白水平影响不大,表明OCT4在转录后水平调控AKT1的表达功能。
(1)OCT4通过结合mRNA的5'-UTR区域促进翻译。HITS-CLIP实验显示,OCT4广泛与mRNA的5'-UTR、CDS及3'-UTR结合,其中特别偏爱富含GC的5'-UTR区域。
(2)OCT4与PI3K/AKT信号通路基因的mRNA结合,如AKT1和PIK3R2等,并通过RIP-qPCR实验进行了验证。
(3)质谱分析结果表明,OCT4与多种翻译起始相关蛋白(如EIF3G和HNRNPA1)之间存在相互作用,说明OCT4可能参与翻译的起始调控。
(4)OCT4通过IRES介导的翻译起始来促进AKT1的翻译。研究发现,OCT4敲低后,多能干细胞在常氧(20% O2)与低氧(1% O2)条件下的全局基因翻译比率显著下降,并且PI3K/AKT通路基因的翻译比率尤其受到影响。
(5)双荧光素酶报告实验验证了AKT1的5'-UTR的IRES活性,以及OCT4在缺氧条件下对AKT1翻译的调控。
(6)OCT4促进的AKT1翻译显著增强了多能干细胞在压力下的存活能力。通过CRISPR/Cas9技术敲入TAP标签的实验显示,改变AKT1 mRNA的5'-UTR结构后,TAP-AKT1蛋白水平显著降低,细胞对氧化应激的敏感性增加。
**机制图解**:在压力条件下,OCT4响应应激信号被激活,进而结合AKT1 mRNA,招募翻译机制,增加AKT蛋白的合成,从而激活下游生存信号,显著提升干细胞的抗压能力。
**研究意义**:
✅ 理论升级:打破了“OCT4=转录因子”的单一认知,揭示了蛋白质功能的多样性。
✅ 应用潜力:为优化干细胞疗法提供新的靶点,如提高移植存活率,甚至为癌症治疗开辟新的思路。
**未来展望**:
- OCT4是否还调控其他关键mRNA?
- 能否开发小分子药物,靶向OCT4的RNA结合功能?
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