哺乳动物分层的鳞状上皮细胞由多层上皮细胞组成，排列在各个器官的外表面。干细胞的身份和命运的承诺是由谱系限制的转录因子（TF）网络和特定的表观遗传结构决定的。在给定的细胞类型中，核心TF形成相互连接的自调控环，称为核心转录调控环路（CRC），其中TF通过与自身的超级增强子（SE）结合而进行自我调节。迄今为止，CRC TF协同作用调节分层上皮干细胞身份的机制尚不清楚。
2021年1月18日，中山大学欧阳宏及刘奕志共同通讯在Nature Communications在线发表题为“Core transcription regulatory circuitry orchestrates corneal epithelial homeostasis”的研究论文，该研究通过整合超级增强子和染色质可及性景观，描绘了角膜缘干/祖细胞（LSC）的核心转录调控环路（CRC），发现RUNX1和SMAD3是维持角膜上皮特性和体内平衡所必需的。
RUNX1或SMAD3耗竭抑制PAX6并诱导LSC分化为表皮样上皮细胞。RUNX1，PAX6和SMAD3（RPS）相互交互，并协同建立CRC以控制谱系特异性顺式调节图谱。此外，RUNX1通过调节H3K27ac沉积来塑造LSC染色质体系。RPS合作的干扰导致细胞身份切换和角膜上皮功能障碍，这与各种人类角膜疾病密切相关。该研究工作强调了CRC TF在建立干细胞特性和谱系承诺方面的合作性，并为人类分层的上皮稳态和发病机理提供了全面的调控原则。
另外，2021年1月4日，中山大学肖传乐，刘奕志，中南大学王建新及克莱姆森大学Luo Feng共同通讯在Nature Communications在线发表题为“Efficient assembly of nanopore reads via highly accurate and intact error correction”的研究论文，该研究开发了一种纠错和从头组装的工具，旨在克服纳米孔读取中的复杂错误。该研究提出了一种自适应阅读选择和两步渐进方法，可以快速正确地校正纳米孔读数。该研究介绍了一个两阶段的汇编程序，以利用全长的纳米孔读数。该研究的工具在纠错和从头组装纳米孔读数方面均具有卓越的性能。组装35X覆盖率的人类基因组仅需8122个小时，就能将NG50提升2.47倍。此外，该研究组装的人类WERI细胞系显示NG50为22 Mbp。纳米孔读段的高质量组装可以显著减少结构变异检测中的假阳性。
哺乳动物分层的鳞状上皮细胞由多层上皮细胞组成，排列在各个器官的外表面。这些上皮组织的完整性和功能由位于基底层的干细胞维持。干细胞的身份和命运的承诺是由谱系限制的转录因子（TF）网络和特定的表观遗传结构决定的。在给定的细胞类型中，核心TF形成相互连接的自调控环，称为核心转录调控环路（CRC），其中TF通过与自身的超级增强子（SE）结合而进行自我调节。最近的研究表明，CRC模型在组织发育，体内平衡和疾病进展中起关键作用。迄今为止，CRC TF协同作用调节分层上皮干细胞身份的机制尚不清楚。
角膜上皮由未角化的分层鳞状上皮细胞组成，与其他分层的上皮细胞在功能，维持体内稳态以及分子标记方面具有许多相似之处。分离在角膜缘基底层的角膜干/祖细胞（LSC）在整个生命过程中经历自我更新和分化，以维持角膜上皮稳态和再生，这是由谱系特异性调节蛋白控制。TP63是主要的分层上皮调节蛋白，可启动分层程序并维持分层上皮干细胞的自我更新能力。
角膜上皮特异性主调节蛋白PAX6在LSCs的非角化表征中起着不可或缺的作用。由各种损伤（例如炎症和化学损伤）引起的LSC功能障碍，伴随着不透明的角化上皮的替换和新生血管形成，导致全世界数百万个人的严重视力障碍和失明。
在这里，使用角膜上皮作为模型组织，表征了LSCs的SE介导的调控格局，并揭示了CRC TF互连的自动调控网络。然后，该研究显示RUNX1，PAX6和SMAD3（RPS）蛋白质发生物理相互作用并建立增强子，尤其是SE组成部分，赋予角膜上皮功能和特性。RUNX1还指导增强子处的组蛋白乙酰化，以驱动LSC特异性基因的转录。RPS协同功能障碍导致细胞命运从角膜上皮转换为表皮类型。总而言之，该研究工作着重介绍了CRC TF介导的调节网络，用于分层上皮谱系承诺和体内平衡。
参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41467-020-20713-z