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第46卷第10期
·1438 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2026年10月

sequencing（BID⁃seq）and RNA sequencing（RNA⁃seq）analyses，together with pathway enrichment analysis，were further performed to
identify potential mRNA pseudouridylation ⁃ regulated target genes. Results：Pus7 knockout did not markedly disrupt the core
pluripotency network of mESCs but led to reduced cell proliferative capacity accompanied by G1 ⁃ phase prolongation. During
spontaneous EB differentiation，Pus7 ⁃ deficient cells exhibited enhanced ectoderm ⁃ related programs，particularly neuroectodermal
programs. During directed neural ectoderm differentiation，Pus7 deficiency enhanced neural progenitor cell programs，whereas
maturation⁃related programs of neurons were impaired. Integrated BID⁃seq and RNA⁃seq analyses revealed that a subset of neural
connectivity⁃related transcripts，such as neurexin 3（Nrxn3），ADAM metallopeptidase domain 23（Adam23），plexin D1（Plxnd1），
solute carrier family 1 member 1（Slc1a1），unc⁃51 like autophagy activating kinase 4（Ulk4），and Abelson helper integration site 1
（Ahi1），displayed concurrent reductions in pseudouridylation and mRNA expression. Conclusion：Pus7 deficiency prolongs the G1
phase，enhances the neuroectodermal differentiation propensity of mESCs，and reduces the pseudouridylation and expression of neural
connectivity⁃related mRNAs，thereby promoting neural progenitor cell programs while impairing subsequent maturation and disrupting
the balance of neural lineage differentiation during embryonic development.
［Key words］ Pus7；mouse embryonic stem cells；neural lineage differentiation；mRNA pseudouridylation
［J Nanjing Med Univ，2026，46（10）：1437⁃1449］

［9］
胚胎发育是一个由细胞增殖、谱系承诺与组织 程 。随着高通量测序技术的发展，研究人员逐渐
重塑精细耦合的连续过程，胚胎干细胞在此过程中 认识到mRNA 和前体信使RNA（precursor messenger
既要维持短暂的多能性状态，又需在恰当时间退出 RNA，pre⁃mRNA）上的Ψ并非偶发现象，而是可随细
干性并进入特定谱系。近年来研究表明，除脱氧核 胞状态变化而动态重塑、并参与mRNA 加工调控的
糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）和转录因子网 转录后标记 ［10］ 。由于Ψ修饰属于 RNA 分子的转录
络外，核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）层面的表观 后化学修饰，并不改变基因组DNA序列或mRNA的
［1］
转录组调控同样发挥关键作用 。例如，N6⁃甲基腺 碱基编码顺序，因此不会像DNA突变直接导致固定
苷（N6⁃methyladenosine，m6A）修 饰参与 naïve 多能 的氨基酸序列变异，但编码区Ψ仍可能通过改变局
性向分化状态的转换 ［2-3］ ；转运RNA N7⁃甲基鸟苷修 部 RNA 结构、密码子识别、翻译保真度或终止密码
饰（transfer RNA N7 ⁃ methylguanosine modification， 子识别等过程 ［9，11-12］ ，间接影响蛋白表达和翻译结
tRNA m7G）通过影响翻译程序参与干细胞命运调控 果 。 假 尿 嘧 啶 合 成 酶（pseudouridine synthase 7，
及自我更新过程 ［4-5］ ；N4⁃乙酰胞苷（N4⁃acetylcytidine， PUS7）不仅能够修饰 tRNA，还可参与 pre⁃mRNA/
ac4C）、5⁃甲基胞嘧啶（5⁃methylcytosine，m5C）及2′⁃O⁃ mRNA 上的Ψ沉积，从而具备同时影响转录后加工
甲基化等修饰分别从翻译效率、RNA加工等角度参 与翻译调控的潜力 ［10，13］ 。
与发育相关程序调控 ［6-8］ 。因此，从 RNA 修饰层面 近年来，人类遗传学和功能研究显示 PUS7 与
解析胚胎干细胞命运选择的转录后机制，已成为发 神经系统发育密切相关。Pus7双等位基因致病变
育生物学研究的重要方向。 异可导致智力障碍、语言发育迟缓、小头畸形及攻
假尿嘧啶（pseudouridine，Ψ）是RNA上最常见的 击行为，并表明相关变异可削弱 PUS7 对 tRNA 和
化学修饰之一，广泛存在于核糖体 RNA（ribosomal mRNA底物的修饰能力 ［14-15］ ；在独立家系中进一步验
RNA，rRNA）、tRNA、小核 RNA（small nuclear RNA， 证了Pus7突变与智力障碍、进行性小头的关联，并检
snRNA）及mRNA中，在细胞谱系命运决定中具有重 测到患者tRNA上Ψ13修饰显著缺失 ；另外，有研究
［16］
要作用。不同于m7G、ac4C、m5C等发生于核苷酸碱 指出Pus7缺失患者的复杂神经发育表型可能与帽依
基侧链的修饰，Ψ修饰并非简单的化学基团添加， 赖性翻译失衡有关 。此外，干细胞和肿瘤体系中的
［17］
而是通过异构化将尿嘧啶碱基与核糖之间原有的 研究表明，PUS7 可通过转运 RNA 及其衍生片段
N1⁃C1′糖苷键转变为更稳定的 C5⁃C1′碳⁃碳键。这 （transfer RNA/tRNA⁃derived fragment，tRNA/tRF）相
一结构改变可显著影响RNA的物理化学性质，增强 关机制参与翻译控制 ［18-19］ ；对成熟神经系统的研究
RNA局部结构稳定性，并改变RNA⁃蛋白相互作用， 显示，PUS7依赖的Ψ动态变化与突触相关基因外显
从而参与剪接、翻译、RNA 稳定性及应激应答等过 子加工及学习记忆有关 ［20］ 。这些结果共同提示，