近日，哈尔滨医科大学基础医学院雷蕾教授团队与广州实验室吴光明教授团队合作，在《Cell Proliferation》期刊发表题为“Hypertranscription of rDNA Responsible for Nucleolar Remodelling is a Doorman for Acquiring Pluripotency”的研究论文。该研究首次揭示了核糖体DNA（rDNA）转录在体细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSC）中的关键作用，并阐明了核仁结构动态变化如何通过调控染色质可及性影响细胞命运转变。该研究为理解体细胞重编程的机制提供了新视角。

研究发现，在体细胞重编程初始阶段（48小时内），转录因子OCT4通过其同源域（HD）直接结合rDNA增强子区域，激活rDNA转录，导致核仁体积增大并形成"中间态"结构。这种核仁重塑伴随核仁组织区（NORs）银染颗粒密度升高和核仁周异染色质释放。通过抑制rDNA转录实验证实，核仁动态变化是重编程的必要条件——核仁重塑受阻时重编程效率显著下降。值得注意的是，传统观点认为，间质-上皮转化（MET）是重编程的早期标志，但是该研究发现核仁重塑早于MET的发生。通过RNA-seq测序与染色质可及性分析发现，核仁释放的异染色质主要富集于MET相关基因区域，调控间充质基因沉默和上皮基因激活，从而为后续重编程事件奠定表观遗传基础。研究还首次揭示了OCT4的HD而非经典POU域在激活rDNA转录中的主导作用，这一发现不仅拓展了OCT4的功能图谱，更为优化重编程因子组合提供了新的理论依据。该成果系统揭示了rDNA作为"守门人"影响细胞命运转换的机制，为再生医学技术开发开辟了新的靶向策略。

图注：OCT4在重编程过程中直接靶向rDNA增强子区域，增强rDNA转录并引发核仁重塑，活跃的核仁能够释放核周异染色质，继而进入MET等后续的重编程的关键阶段。重编程早期抑制rDNA转录可阻断核仁重塑进程，导致重编程停滞。

该研究得到国家自然科学基金和黑龙江省自然科学基金等项目的支持。论文第一作者为哈尔滨医科大学2016级伍连德班孙宇晨。吴光明教授和雷蕾教授为共同通讯作者。

关键词：核仁重塑、rDNA转录、体细胞重编程、诱导多能干细胞、染色质可及性

原文链接：DOI: 10.1111/cpr.70052

通讯作者：雷蕾，二级教授，博士生导师，省领军人才梯队带头人，省创新团队带头人，中国解剖学会理事、黑龙江省干细胞研究与应用协会秘书长。长期从事胚胎发育与细胞重编程研究。

第一作者：孙宇晨，1999年出生于黑龙江省哈尔滨市，现为哈尔滨医科大学基础医学伍连德班本硕博连读博士研究生（预计2026年毕业），师从雷蕾教授，研究方向涉及体细胞重编程与干细胞中核糖体生物合成及表观遗传调控相关的研究。曾多次在中俄联合学术会议上汇报研究成果，并多次参与哈佛-帝京大学特别研讨会，港中文暑期交流项目等国际学术交流。