近日，國際生物醫學重要學術期刊BMC Biology 在線發表了中科院上海生命科學研究院/上海交通大學醫學院健康科學研究所樂衛東研究組的最新研究成果“Suppression of histone deacetylation promotes the differentiation of human pluripotent stem cells towards neural progenitor cells”，揭示組蛋白去乙酰化修飾在人多能干細胞向神經前體分化中的重要作用。

人多能干細胞(hPSC;包括人胚胎干細胞hESC和人誘導多能干細胞hiPSC)的神經分化(Neural differentiation)包括兩個階段：hPSC分化為神經前體細胞(NPC)和NPC進一步分化為神經元或者膠質細胞。因此，研究hPSC神經分化的機制對神經退行性疾病的體外模擬，發病機制的研究和細胞治療的探索有重要的作用。

組蛋白去乙酰化修飾(histone deacetylation)參與了神經分化的過程，但是這一修飾在hPSC向NPC分化階段的作用并不清楚。博士研究生楊娟和唐宇在樂衛東教授的指導下發現抑制組蛋白去乙酰化修飾能夠促進hPSC向NPC分化。在hPSC的神經分化的起始階段添加去乙酰化酶抑制劑(HDAC inhibitors)能夠促進干細胞向外胚層分化，而減少其向中胚層和內胚層的分化。

通過抑制組蛋白的去乙酰化酶，神經前體的標志物如PAX6和SOX2的表達都顯著升高，而內胚層的標志物如GATA6的表達降低，進而提高了NPC的生成。研究還進一步發現HDAC3是抑制NPC生成的重要因素之一。在干細胞中HDAC3會與SMRT形成復合體，敲低HDAC3或者SMRT的表達都能促進干細胞分化為NPC，提示HDAC3極可能是通過這一抑制復合體參與神經分化。

該研究闡述了HDACs，尤其是HDAC3在人干細胞向NPC分化中的重要作用，為研究hPSC的神經分化提供了新的思路。同時，該研究還建立了一個新型的高效的神經前體分化的方法，可以促進hPSC在神經退行性疾病的中應用。

此課題研究得到了國家自然科學基金委和中國科學院等經費資助。