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第46卷第10期
·1446 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2026年10月
化调控并参与神经分化过程的候选靶基因。联合 运及神经结构维持相关,其同步下降与前述表型相
分析发现,KO 组共有 893 个Ψ修饰下降基因(P < 一致,即细胞虽已进入神经谱系,但缺乏支持成熟
0.05)和1 510个mRNA下调基因(P < 0.05),两者交 连接形成和功能建立的关键分子基础,导致神经祖
集为 41 个(图 5B)。对交集基因进行 GO 富集后发 细胞程序增强而成熟程序受阻。本研究结果支持
现,其功能显著集中于纤毛装配、纤毛运动、微管依 PUS7 介导的 mRNA Ψ修饰参与小鼠胚胎干细胞神
赖运动、细胞连接组装、突触装配及神经连接等模 经谱系分化过程。
块(图 5C),表明 Pus7 敲除影响了神经结构建立、连
3 讨 论
接形成和功能成熟密切相关的基因网络。
结合富集结果及神经发育意义,对神经发育基因 本研究使用mESC体外分化体系模拟早期神经
Nrxn3、Adam23、Plxnd1、Slc1a1、Ulk4和Ahi1进行了检 发生过程,围绕未分化状态、谱系偏移以及神经定
测。qRT⁃PCR结果显示,这些基因在Pus7⁃KO mESC 向分化等阶段,系统分析了Pus7缺失对神经谱系分
中均明显下调(图5D),与测序结果一致。上述基因 化的影响,并结合 BID⁃seq 与 RNA⁃seq 联合分析,对
多与轴突导向、突触黏附、神经连接建立、谷氨酸转 其潜在分子机制进行了初步探讨。整体结果表明,
A C
Neural induction
Motile cilium assembly
Response to mechanical stimulus
Cell junction assembly
d 0 d 0 -lg P
Control ESCs
Synapse assembly 3.3
Cilium movement 3.2
3.1
Microtubule⁃based movement
3.0
Meiosis Ⅰ 2.9
Pus7⁃KO ESCs BID⁃seq
Meiosis Ⅰ cell cycle process
Meiotic cell cycle
0 1 2 3 4 5
Counts
B D
WT WT WT
Pus7⁃KO Pus7⁃KO Pus7⁃KO
8 *** 1.5 15
mRNA level 4 mRNA level 1.0 *** mRNA level 10
1 510 41 893 6 ** *** **
Nrxn3 2 Adam23 0.5 Plxnd1 5
0 0 0
d3 d5 d0 d3 d5 d0 d3 d5
WT WT WT
Pus7⁃KO Pus7⁃KO Pus7⁃KO
10 *** 3 3
*** *** ***
mRNA level 6 Ulk4 mRNA level 2 * mRNA level 2
8
Ahi1 4 2 1 Slc1a1 1 *
0 0 0
d0 d3 d5 d0 d3 d5 d0 d3 d5
A:Schematic illustration of the experimental design for BID⁃seq. B:Venn diagram showing the overlap between genes with decreased pseudouri⁃
dylation identified by BID⁃seq(log2FC≤-1,P < 0.05)and genes with reduced mRNA expression identified by RNA⁃seq(log2FC≤-1,P < 0.05)at day 3
of directed neural ectoderm differentiation(n=3). C:Gene ontology(GO)enrichment analysis of the 41 overlapping genes shown in B. D:qRT⁃PCR analy⁃
sis of the mRNA expression of neural connectivity⁃associated genes(Nrxn3,Adam23,Plxnd1,Slc1a1,Ulk4,and Ahi1)in WT and Pus7⁃KO cells during
*
**
directed neural ectoderm differentiation(n=3). P < 0.05,P < 0.01,and *** P < 0.001.
图5 Pus7敲除通过mRNA假尿嘧啶化扰动神经连接相关基因程序
Figure 5 Pus7knockout perturbed mRNA pseudouridylation and affected neural connectivity⁃related gene programs

