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为探究烟酰胺单核苷酸（NMN）在雌性生殖干细胞（FGSC）发育中的作用及机制，研究人员开展了 NMN 对 FGSC 影响的研究。结果发现 NMN 通过激活 H4K16ac-Hmgb1-Fyn-PLD 信号通路促进 FGSC 增殖，为生殖医学提供了新的治疗靶点。
在生命的长河中，生育是延续人类种族的关键环节，而女性的生殖健康则在其中扮演着至关重要的角色。近年来，不孕不育的发生率不断攀升，这一现象引发了科学界对保护卵巢功能和维持女性生育能力的高度关注。雌性生殖干细胞（FGSC）的发现，为治疗不孕不育、深入理解人类卵子发生机制以及保存生育能力带来了新的希望。然而，FGSC 的增殖效率成为了制约其应用的关键因素，如何提高 FGSC 的增殖效率，成为了众多科研人员竞相探索的难题。
烟酰胺单核苷酸（NMN）作为人体内自然存在的一种化合物，在多种生理过程中发挥着重要作用，如参与细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的合成。过往研究表明，NMN 对改善代谢、恢复线粒体功能等具有积极影响，在其他干细胞群体中也展现出独特的作用。但令人遗憾的是，NMN 在生殖干细胞发育中的作用及调控机制却一直是个未解之谜。
为了揭开这个谜题，上海交通大学的研究人员展开了深入研究。他们发现，NMN 能够显著促进 FGSC 的增殖，这一发现为提高 FGSC 的增殖效率提供了新的方向。该研究成果发表在《Cell & Bioscience》杂志上，为生殖医学领域的研究带来了新的突破。
在这项研究中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：
- 细胞实验技术：对小鼠 FGSC 进行分离和培养，通过细胞计数试剂盒 - 8（CCK-8）和 5 - 乙炔基 - 2'- 脱氧尿苷（EdU）实验检测细胞活力和增殖情况，利用流式细胞术分析细胞周期和凋亡情况。
- 分子生物学技术：采用蛋白质免疫印迹法（Western blotting）检测相关蛋白表达；运用染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）和 RNA 测序（RNA-seq）技术，分析基因表达和修饰情况；进行定量实时聚合酶链式反应（qRT-PCR）验证基因表达。
- 病毒感染技术：通过慢病毒感染实现基因的敲低或过表达，以探究基因功能。
研究结果如下：
- NMN 增强 FGSC 的活力和增殖：研究人员用不同浓度的 NMN 处理 FGSC，CCK-8 和 EdU 实验结果显示，NMN 能显著提高 FGSC 的活力和增殖能力，且在一定浓度范围内呈剂量依赖性，同时还能抑制 FGSC 的凋亡。
- NMN 促进 H4K16 的乙酰化：通过 Western blotting 和定量乙酰化修饰蛋白质组测序发现，NMN 处理后，FGSC 中 SIRT1 蛋白表达增加，总体组蛋白乙酰化水平降低，但 H4K16 的乙酰化水平显著升高。进一步研究表明，H4K16ac 的增加与 FGSC 活力和增殖的增强密切相关。
- NMN 通过 H4K16ac 修饰上调 Hmgb1 的表达：ChIP-seq 和 RNA-seq 分析发现，高迁移率族蛋白 1（Hmgb1）是 H4K16ac 的下游靶基因。NMN 处理可使 Hmgb1 基因的 H4K16ac 富集增加，表达上调。敲低 Hmgb1 会抑制 FGSC 的增殖，而 NMN 增强 FGSC 增殖的作用依赖于 Hmgb1 的上调。
- Hmgb1 敲低抑制 FGSC 细胞周期进展并促进凋亡：RNA-seq 分析显示，Hmgb1 敲低后，FGSC 的基因表达发生显著变化，与细胞周期调控和凋亡相关的基因受到影响。流式细胞术和 Western blotting 结果表明，Hmgb1 敲低导致细胞周期停滞，促进细胞凋亡。
- Hmgb1 敲低影响染色质可及性和高阶染色质结构：通过转座酶可及染色质测序（ATAC-seq）和高通量染色体构象捕获（Hi-C）分析发现，Hmgb1 敲低会降低染色质可及性，改变染色质的高阶结构，包括 A/B 区室转换、拓扑相关结构域（TAD）数量增加和染色质环形成减少。
- Fyn 过表达逆转 Hmgb1 敲低对 FGSC 增殖的抑制作用：研究发现 Fyn 原癌基因（Fyn）是 Hmgb1 的潜在靶基因，Hmgb1 敲低会导致 Fyn 表达下降。Fyn 过表达能够显著恢复 Hmgb1 敲低所抑制的 FGSC 增殖能力。
- Fyn 过表达通过磷脂酶 D 信号通路增强 FGSC 的活力和增殖：蛋白质组学分析表明，Fyn 过表达激活了磷脂酶 D（PLD）信号通路。Western blotting 显示，Fyn 过表达特异性增强 PLD1 在苏氨酸 147（Thr147）位点的磷酸化，而 PLD 抑制剂 5 - 氟 - 2 - 吲哚基二氯乙酰胺（FIPI）能够消除 Fyn 过表达对 FGSC 增殖的促进作用。
综上所述，该研究揭示了 NMN 通过激活 H4K16ac-Hmgb1-Fyn-PLD 信号通路，促进 FGSC 增殖的新机制。这一发现不仅为深入理解 FGSC 增殖的调控机制奠定了基础，还为生殖医学领域的研究开辟了新的方向。未来，有望基于这一研究成果，开发出针对女性不孕不育的新治疗方法，为众多受不孕不育困扰的家庭带来希望。同时，该研究也为进一步探索 NMN 在其他干细胞领域的应用提供了参考，具有重要的科学意义和临床应用价值。
