雷蕾教授团队揭示SEC介导m6A修饰与转录暂停释放驱动细胞身份转变
细胞如何从一种身份转变为另一种身份？诱导多能干细胞（iPSC）重编程和胚胎干细胞（ESC）定向分化，呈现了细胞身份转变的两个方向，但其中的关键调控机制仍有待进一步解析。
细胞身份转变依赖于一系列基因表达程序的重塑，而基因表达的调控则涉及RNA PolⅡ介导的复杂转录过程及其多个关键调控环节。在一些关键基因上，RNA PolⅡ完成启动子清除（promoter clearance）后，会在距离转录起始位点（TSS）约100–300 bp处发生停滞。只有当停滞的RNA PolⅡ被有效释放后，才能进入基因体区域并继续转录延伸，从而推动相关基因的正常表达。2026年10月7日，欧博ABG官网基础医学院雷蕾教授团队，联合东北农业大学王加强教授团队在《Advanced Science》期刊上发表研究论文《SEC Mediates m6A Deposition and Transcription Pause Release to Drive Cell Identity Transition》，揭示了超级延伸复合物（SEC）通过促进关键基因上RNA聚合酶Ⅱ（RNA PolⅡ）的停滞释放，驱动iPSC重编程和ESC神经分化这两种细胞身份转变过程中的作用机制。在iPSC重编程过程中，除通过经典的P-TEFb介导的磷酸化机制调控RNA PolⅡ停滞释放外，SEC还可通过一条此前尚未被报道的调控机制发挥作用，即与RNA m6A甲基转移酶METTL3协同调控关键基因新生转录本上的m6A修饰形成，进而促进RNA PolⅡ停滞释放。
研究团队以iPSC重编程和ESC分化作为细胞身份转变模型，发现抑制SEC会显著降低iPSC重编程效率，核心重编程基因Klf4和Myc的表达显著下降，进而影响细胞周期进程及多能性基因调控网络的激活，最终阻碍iPSC重编程进程。进一步研究表明，SEC可通过促进Klf4和Myc等关键基因上停滞的RNA PolⅡ释放，激活其转录，从而推动iPSC重编程进程。研究揭示了一种此前尚未被报道的SEC调控转录停滞释放的新机制：在核心重编程基因Klf4和Myc的启动子区域，SEC通过募集RNA m6A甲基转移酶METTL3，协同促进相关新生转录本上的RNA m6A修饰形成，进而推动RNA PolⅡ停滞释放。SEC的调控作用在ESC向神经外胚层分化过程中同样发挥关键作用。SEC通过促进神经谱系关键基因上停滞的RNA PolⅡ释放，激活相关基因的转录，推动ESC向神经外胚层谱系转变。
该研究揭示了SEC对转录停滞释放及细胞身份转变的调控并非依赖单一机制，而是多层次调控机制间相互交织、协同作用的结果，深化了对转录调控与RNA表观修饰之间协同关系的认识，也为进一步探索生理和病理条件下细胞身份转变的分子调控机制提供了重要理论基础。
关键词：细胞身份转变、iPSC重编程、RNA m6A修饰、SEC、转录停滞释放
原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.78131
通讯作者：
雷蕾教授，欧博ABG官网基础医学院组胚教研室主任、博士生导师，长期致力于早期胚胎发育和细胞重编程与干细胞研究。主持完成多项国家自然科学基金面上项目，还承担了科技部重点研发子课题和黑龙江省基金委重点项目。研究成果发表在Nucleic Acids Research、Cell Reports等国际高水平期刊。
王加强教授，东北农业大学教授、博士生导师。国家级青年人才，黑龙江省优秀青年基金获得者，兼任中国细胞生物学学会黑龙江省分会理事长。从事长链非编码RNA调控早期胚胎发育的研究，在Cell、Nature Structural & Molecular Biology等杂志发表SCI论文29篇，获得授权发明专利1项。主持国家自然基金委面上项目、黑龙江省基金委优秀青年项目等科研项目3项，研究成果获得2019年度“中国科学十大进展”。
第一作者：2023级博士研究生 张祉靖
