Um artigo de pesquisa intitulado: As vias padrão e direcionadas da diferenciação do hepatoblasto envolvem mecanismos epigenômicos distintos foi publicado na Developmental Cell pelo grupo de Xu Chengran na Escola de Ciências Médicas Básicas, Universidade de Pequim, Centro Conjunto de Ciências da Vida da Universidade de Pequim-Tsinghua e o Laboratório Nacional de Promoção da Fertilidade Feminina. As vias padrão e direcionadas da diferenciação do hepatoblasto envolvem mecanismos epigenômicos distintos.
O estudo revela os distintos mecanismos epigenômicos de diferenciação do hepatoblasto em células parenquimatosas e colangiócitos durante o desenvolvimento do fígado.
As decisões sobre o destino celular são reguladas por uma série de cascatas genéticas e epigenéticas, incluindo transcrição genética, acessibilidade à cromatina e modificações de histonas. Embora análises multiômicas tenham sido usadas para definir a identidade celular durante o desenvolvimento, a precisão do uso de abordagens multiômicas para revelar as vias de desenvolvimento da diferenciação celular in vivo e as inter-relações entre as diferentes abordagens não foram efetivamente investigadas devido à falta de um sistema simples e eficaz. O fígado é um importante órgão metabólico, e seus principais tipos de células, células parenquimatosas hepáticas e colangiócitos, se originam de hepatoblastos bipotenciais durante o desenvolvimento.
No trabalho anterior do grupo de Xu Chengeran, um novo modelo de "regulação padrão" de diferenciação de hepatoblastos foi proposto, ou seja, o desenvolvimento de hepatoblastos em células parenquimatosas é um processo padrão de destino celular, enquanto a diferenciação em colangiócitos é altamente regulada. Usando este sistema de diferenciação de células hepáticas in vivo simples e fácil de usar, o grupo investigou a associação de diferentes modificações epigenéticas com diferenciação celular e vias de desenvolvimento, bem como os mecanismos regulatórios.
O grupo selecionou uma série de pontos de tempo no desenvolvimento de hepatoblastos de camundongos para células parenquimatosas do fígado e colangiócitos, e analisou as características epigenéticas dinâmicas de células da linhagem do fígado em diferentes períodos de desenvolvimento usando técnicas multiômicas como RNA-seq, ATAC-seq e ChIP-seq relacionado à modificação de histona. Os resultados mostraram que as mudanças dinâmicas no transcriptoma, acessibilidade da cromatina e modificações de histona associadas ao promotor H3K4me3 e H3K27me3 poderiam efetivamente caracterizar a via "regulada por padrão" da diferenciação do hepatoblasto, enquanto as modificações de histona associadas ao intensificador H3K4me1 e H3K27ac não poderiam efetivamente caracterizar esta via. Estudos genéticos demonstraram que as enzimas modificadoras de H3K27me3-associadas ao promotor Ezh2 e Jmjd3 desempenham papéis regulatórios opostos na diferenciação de hepatoblastos para colangioblastos e não têm efeito significativo na diferenciação de hepatoblastos para células parenquimatosas, enquanto a histona acetiltransferase p300 associada ao intensificador ativo modula a maturação do parênquima e do colangioblasto após a diferenciação do hepatoblasto. Assim, a regulação epigenética associada ao promotor e ao intensificador no desenvolvimento do hepatoblasto divide seus papéis para regular o processo de diferenciação e o processo de maturação das células, respectivamente.
Este estudo não apenas estabelece um paradigma para o uso de multiômicas para resolver transições de destino e desenvolvimento celular, mas também fornece informações importantes sobre biologia do desenvolvimento para otimizar a diferenciação direcionada de células hepáticas in vitro.
Chengran Xu, professor da Escola de Ciências Médicas Básicas da Universidade de Pequim e pesquisador do Centro Conjunto de Ciências da Vida, é o autor correspondente do artigo; Li Yang, pesquisador de pós-doutorado da Escola de Ciências Médicas Básicas da Universidade de Pequim, e Xin Wang, aluno de doutorado da Escola de Ciências da Vida, são os coautores; Xinxin Yu e Bichen Zhou, pesquisadores de pós-doutorado da Escola de Ciências Médicas Básicas da Universidade de Pequim, e os professores Joyce e Lu Yang, professores da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Pequim, do Centro Conjunto de Ciências da Vida e do Instituto McGowan de Ciência do Cérebro do IDG, estudaram.
