成年干细胞的表观控制
基因调控和表观遗传在干细胞分化和功能调整中的作用

基因调控和表观遗传在干细胞分化和功能调整中的作用干细胞是一种特殊的细胞,具有自我更新和多向分化的能力。
在人体内,干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两种类型。
干细胞在多种细胞和组织的修复和再生中具有重要的作用,因此研究干细胞的分化和功能调整机制,对于促进人类健康和治疗疾病具有重要的意义。
基因调控和表观遗传是干细胞分化和功能调整的重要机制。
基因调控是指细胞对基因表达的控制过程。
人体细胞中所有的细胞都具有相同的基因组,但是它们的表达模式和功能却不同。
这是因为在不同类型的细胞中,特定的基因会被激活或抑制,从而决定了细胞的表型和功能。
在干细胞分化的过程中,基因调控起着重要的作用。
通常情况下,干细胞中一些基因会被特定的转录因子绑定,启动或抑制基因的表达,从而使干细胞朝特定的方向分化发展。
表观遗传是指细胞基因表达状态的遗传性稳定性。
表观遗传中,分子机制是由于基因突变所致的,其还可能受到环境因素及代谢状况的调控。
在表观遗传的机制中,包括DNA甲基化和组蛋白修饰,其中DNA甲基化是最为重要的。
DNA在甲基化后,维持了一定的稳定性,从而使得基因表达模式具有一定的遗传性。
表观遗传的机制会影响到干细胞的转化和功能,毒性药物及化学物质与表观遗传亦存在联系。
在干细胞分化的过程中,基因调控和表观遗传协同作用,调节关键基因的表达模式和代谢途径,从而保证干细胞顺利分化为不同类型的细胞。
例如在造血干细胞分化为红细胞的过程中,特定的基因会被激活或抑制,从而使得造血干细胞朝着红细胞分化方向发展。
同时,表观遗传的稳定性也保证了分化后的红细胞维持了特定的基因表达模式和生理功能。
岛细胞方面的研究例子亦是如此,过程重复上文的关键基因的激活。
干细胞的功能调整也需要依赖基因调控和表观遗传。
细胞在不同的环境和体内状态中,存在多种不同的功能状态。
例如,胰岛素分泌细胞在血糖高的状态下可以产生更多的胰岛素,以调节血糖水平。
这样的功能调整也依赖于关键基因的表达和转录因子的控制。
表观遗传修饰在干细胞发育中的作用

表观遗传修饰在干细胞发育中的作用近年来,随着生物学研究的不断深入,表观遗传学领域的研究也逐渐变得重要起来。
表观遗传学是指在不改变DNA序列的情况下,改变某些基因的表达和功能的现象。
干细胞的自我更新和分化,在表观遗传修饰的调节下发挥着重要的作用。
表观遗传修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调控等。
其中,DNA甲基化是一种广泛存在于细胞中的表观遗传修饰方式,是指DNA上的某些位点被甲基基团(CH3)修饰。
这种修饰通常会导致基因沉默或非特异性表达。
组蛋白修饰则是通过在组蛋白上加上或去除一些化学基团,来改变基因表达模式。
非编码RNA也是一种重要的表观遗传修饰方式,它们可以通过调节DNA甲基化和组蛋白修饰等途径,对基因的表达进行调控。
在干细胞发育中,表观遗传修饰起到了至关重要的作用。
干细胞是一种能够不断自我更新并具有多能性的细胞,可以进一步分化为各种不同类型的细胞。
干细胞的分化和自我更新能力受到多种因素的调节,其中表观遗传修饰是一个非常重要的因素。
在干细胞中,表观遗传修饰可以调控基因的表达模式,从而进一步影响细胞的自我更新和分化。
实际上,表观遗传修饰不仅能够影响干细胞的自我更新和分化,还能够影响细胞的命运决定。
在干细胞中,一个细胞的分化效应受到多种因素的影响,其中表观遗传修饰起到了极其重要的作用。
对于一个干细胞来说,它可能会分化为各种不同的细胞类型,例如神经元、心肌细胞、肝细胞等。
在这个过程中,表观遗传修饰通过调控不同的基因表达,影响着细胞的命运决定。
此外,表观遗传修饰还能够影响干细胞和非干细胞之间的相互转化。
研究表明,在某些条件下,非干细胞可以转化为干细胞。
这个过程称为细胞重编程,表观遗传修饰在其中起到了重要的作用。
通过改变DNA甲基化和组蛋白修饰等表观遗传修饰方式,细胞可以进一步改变自己的命运,实现自我更新和分化。
总之,表观遗传修饰在干细胞发育中起着极其重要的作用。
通过对基因表达的调节,表观遗传修饰可以影响干细胞的自我更新和分化,进而决定细胞的命运。
细胞重编程与表观遗传学调控

细胞重编程与表观遗传学调控当我们谈论细胞重编程和表观遗传学调控时,我们正在探讨生命科学领域两个非常重要的主题。
这两个主题不仅在基础研究领域有着深远的影响,也在临床医学和疾病治疗等方面具有重要的应用价值。
本文将介绍细胞重编程和表观遗传学调控的基本概念、研究意义,以及个人对这些领域的看法和展望。
细胞重编程是指将已经分化的成年细胞重新诱导回未分化状态,使其具有多向分化的潜能。
这一概念最初是由日本科学家山中伸弥于2006年提出的,他通过将四种转录因子导入到成纤维细胞中,成功地将这些成年细胞转化为多能干细胞。
细胞重编程的研究不仅为我们提供了认识细胞命运决定机制的新视角,也为再生医学、疾病建模等领域带来了新的可能性。
表观遗传学调控涉及到多个层面,包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA等。
这些调控方式在不改变DNA序列的前提下,通过对基因表达的精细调控,实现了细胞命运的决定和细胞功能的分化。
表观遗传学调控就像一个“软开关”,可以灵活地开启和关闭特定基因的表达,进而影响细胞的生长、分化和凋亡。
细胞重编程和表观遗传学调控的研究为我们提供了一个全新的视角来看待生命的发展和变化。
从理论上讲,我们可以通过细胞重编程技术,将成年细胞转化为特定类型的细胞,这为临床上的疾病治疗和器官修复提供了新的思路。
而表观遗传学调控的研究则为我们在不改变基因序列的前提下,调节基因表达提供了可能。
然而,我们还应该清楚地认识到,这些技术目前还处于不断探索和完善阶段。
例如,细胞重编程过程中可能涉及到一系列复杂的生物学过程,这些过程如何相互作用仍需进一步阐明。
表观遗传学调控虽然为疾病治疗提供了新的方向,但如何在体内实现长期、稳定的表观遗传学修饰还需进一步研究。
未来,随着这些技术的不断发展和完善,我们可以预期:在临床医学领域,细胞重编程技术将为疾病治疗提供更多有效手段。
例如,通过将患者的成年细胞重编程为特定类型的细胞,可以为其提供自体移植的可行性,避免免疫排斥反应。
细胞分化过程中的表观遗传学调控

细胞分化过程中的表观遗传学调控生命的本质在于细胞,细胞的本质在于基因,而基因的表达调控则在于表观遗传学。
细胞分化是细胞寿命不可或缺的一个环节,它使得一个全能干细胞分化为各类特定类型细胞,如心脏细胞、肝细胞等,同时也起到了重要的调控作用。
表观遗传学调控就在这一过程中发挥着重要的作用。
细胞分化的过程是复杂而精细的,其中表观遗传学调控是不可或缺的。
表观遗传学是指基因表达不受DNA序列变化影响的传递和维持可逆性修饰遗传信息的分子机制,其主要包括了DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA和染色质结构等多个层面。
这些层面的细胞内调控机制,对于细胞分化过程中的发育、成熟和功能发挥至关重要。
对于细胞分化和表观遗传学的研究,让科学家们认识到细胞在不断演化和调控,而细胞分化为细胞调控提供了基本环节。
在细胞分化过程中,表观遗传学调控是至关重要的,它能够为基因表达提供一个可维持、可重复的状态。
例如在发育过程中,各种特定基因的表达水平的精准调控,有赖于DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA的介入。
如心脏细胞特异性标记的Nppa基因,在心脏细胞的成熟中,经过了一系列的DNA甲基化和组蛋白修饰,进而产生了和心脏细胞生理需要相匹配的NPPA蛋白质表达。
此外,表观遗传学调控对于调节基因沉默和激活具有重要意义。
基因沉默指从影响基因表达的一些区域的表观遗传学机制,使其基因不易激活。
而基因激活则通过某些特定区域的表观遗传学机制进行激活,这些机制也包括了多种层面如非编码RNA、染色质结构等。
这些基因的表达状态的调控,不仅通过表观遗传学调控对细胞的死亡、分裂、分化等生命周期过程中产生变化和调控,还可以用于调控疾病。
例如在许多人类致病因素中,肿瘤细胞的DNA甲基化和组蛋白修饰,是肿瘤细胞内基因表达调控中的重要指标。
总之,表观遗传学调控在细胞分化过程中显得至关重要,它在细胞特异性的基因表达、基因激活和沉默、基因调控、维持细胞稳态等多种方面扮演着关键的角色。
干细胞的质量控制方法和标准

干细胞的质量控制方法和标准在干细胞研究和应用领域,质量控制是非常重要的一环。
干细胞的质量控制方法和标准,是确保干细胞研究和临床应用的有效性和安全性的关键因素。
本文将介绍干细胞质量控制的方法和标准,以及其在研究和应用中的重要性。
首先,干细胞的质量控制方法包括以下几个方面。
首先是细胞培养技术的控制。
干细胞需要在适当的细胞培养基中进行培养,因此细胞培养条件的控制是非常重要的。
确保培养基组分的合理性和培养条件的稳定性,有助于保证干细胞的质量。
其次是细胞检测和鉴定技术的使用。
干细胞的鉴定是判断其质量和纯度的重要手段。
常用的鉴定方法包括流式细胞术、免疫细胞化学染色、PCR和基因测序等。
这些技术可以用来检测干细胞的表面标记物、细胞功能和基因表达等,以确保干细胞的质量和纯度。
另外,质量控制还包括减少细胞培养过程中的突变和异常细胞的筛选。
干细胞培养的过程中,会出现突变和异常细胞的情况,这可能会导致干细胞功能和稳定性的下降。
因此,采取适当的筛选方法,排除突变和异常细胞,是维持干细胞质量的关键措施之一。
除了具体的质量控制方法外,还有一些干细胞质量控制的标准。
首先,干细胞应符合国际社会和法律法规的相关规定。
例如,国际干细胞研究和应用领域的伦理和法律标准,对干细胞的来源、研究和应用等都有明确的规定。
其次,干细胞应满足一定的细胞质量标准。
这包括干细胞的鉴定和纯度、细胞功能的稳定性和可重复性等方面。
同时,干细胞的安全性也是一个重要的标准。
对于移植或应用到临床的干细胞而言,必须确保其安全性,以防止潜在的风险和副作用。
此外,干细胞研究和应用中还需建立适当的质量控制体系和标准操作规程。
每个研究实验室和临床机构应建立适合自身需求的质量控制体系,包括工作流程、记录和文档管理等。
同时,通过培训和规范操作,使每个参与者都贯彻质量控制标准,保证研究和应用的一致性和可比性。
对于干细胞质量控制的重要性而言,它直接关系到干细胞研究和临床应用的有效性和可靠性。
细胞分化的表观遗传调控机制

细胞分化的表观遗传调控机制细胞分化是多细胞生物发育过程中的一项关键过程,它使得幼体的细胞从未分化状态进一步发育为不同类型的细胞。
细胞分化是一个高度调控的过程,其中一个关键机制就是表观遗传调控。
表观遗传调控是指通过调控基因组DNA外部修饰和染色质的结构来影响基因的表达状态,从而决定细胞的功能和特性。
本文将介绍细胞分化的表观遗传调控机制及其在个体发育和疾病中的重要性。
一、DNA甲基化调控细胞分化DNA甲基化是最早也是最为广泛研究的一种表观遗传修饰。
DNA甲基化是指在DNA分子中加入甲基基团,主要发生在CpG二核苷酸位点上。
在细胞分化过程中,DNA甲基化状态的改变可以激活或抑制特定基因的表达。
研究发现,在干细胞中,未分化状态的基因往往处于去甲基化状态,使得这些基因保持沉默。
当细胞进入分化状态时,特定的基因会经历DNA去甲基化和DNA重新甲基化过程,这使得相关基因的表达被激活。
因此,DNA甲基化在细胞分化过程中起到了重要的调控作用。
二、组蛋白修饰对细胞分化的影响除了DNA甲基化外,组蛋白修饰也是表观遗传调控的重要方式之一。
组蛋白是核小体的主要组成部分,通过对组蛋白分子进行修饰,可以改变染色质的结构和可及性,从而影响基因的表达状态。
组蛋白修饰主要包括甲基化、乙酰化、泛素化等多种类型。
在细胞分化过程中,不同的组蛋白修饰方式可以导致不同的基因表达模式。
例如,乙酰化修饰通常与基因的活化相关,而甲基化修饰则与基因的沉默相关。
通过对组蛋白修饰的研究,科学家们可以更好地理解不同类型细胞的分化过程,并寻找特定基因调控的靶点,以实现对细胞分化的精确调控。
三、非编码RNA在细胞分化中的作用近年来,越来越多的研究表明,非编码RNA在细胞分化过程中发挥了重要的调控作用。
非编码RNA是指不被翻译为蛋白质的RNA分子。
通过调控转录后水平的基因表达,非编码RNA可以影响多种细胞过程,包括细胞分化。
其中,长链非编码RNA(lncRNA)是研究最为广泛的一类非编码RNA。
细胞周期调控与干细胞分化的关联性研究
细胞周期调控与干细胞分化的关联性研究细胞周期调控是细胞分裂过程中的重要调节机制,它直接影响细胞的增殖和分化能力。
而干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体,其分化能力是维持生物体组织和器官稳态的基础。
近年来,越来越多的研究表明细胞周期调控和干细胞分化之间存在密切的关联性,深入探究二者之间的相互作用机制对于进一步解析干细胞的生物学特性和应用潜力具有重要意义。
一、细胞周期与干细胞分化的基本概念细胞周期是指细胞从一次分裂开始,再到下一次分裂开始的完整过程。
它主要包括G1期(细胞生长期)、S期(DNA复制期)、G2期(细胞生长期)和M期(有丝分裂期)四个阶段。
而干细胞分化是指干细胞通过一系列分化过程转化为特定组织或器官的细胞类型。
干细胞与非干细胞之间的转变需要在细胞周期的特定时期进行,并且受到复杂的调控网络的影响。
二、细胞周期调控与干细胞分化的关系1. 细胞周期蛋白对干细胞状态的维持细胞周期调控蛋白对于干细胞的自我更新和维持具有重要作用。
例如,G1期的细胞周期蛋白CDK2和cyclin E可以通过调控转录因子的表达,维持干细胞的自我更新能力。
另外,S期的蛋白CDK2和cyclinA也参与了干细胞的增殖和分化过程。
2. 有丝分裂调控与干细胞分化的关联性有丝分裂调控在干细胞分化过程中也扮演重要角色。
有研究发现,有丝分裂调控因子Aurora A激酶和Bub1在干细胞分化中起到关键作用。
Aurora A激酶可以促进干细胞向神经元的分化,而Bub1则在干细胞有丝分裂过程中发挥重要调控作用。
3. 表观遗传调控对干细胞分化的调控表观遗传调控指的是通过染色质修饰和非编码RNA调控等机制对基因在转录水平上的调控。
近年来的研究发现,表观遗传调控在干细胞分化中起到重要的调节作用。
细胞周期调控与表观遗传调控之间存在相互影响的关系,二者共同调控干细胞的命运决定。
三、细胞周期调控与干细胞分化的应用对细胞周期调控和干细胞分化关联性的深入研究有助于进一步提高干细胞的分化效率和稳定性,为干细胞在再生医学和组织工程等领域的应用提供重要理论支撑。
表观遗传调控在生物发育及疾病发生中的作用
表观遗传调控在生物发育及疾病发生中的作用随着生物学研究和技术的发展,表观遗传学成为一个备受关注的领域。
表观遗传调控是指在没有改变DNA序列的情况下,通过化学修饰或重构染色质的物理结构来调控基因表达。
这种调控方式是与传统遗传调控相互作用的重要补充,对物种进化、个体发育以及疾病发生等方面都具有重要作用。
表观遗传调控对生物发育的影响表观遗传调控在生物发育过程中发挥着关键作用。
在胚胎发育期间,表观遗传调控可以通过将基因打开或关闭来控制细胞固定状态,并指导细胞演化为各种组织和器官。
人体早期胚胎的发育过程中,催化热稳定化磷酸酯化酶(Catalytic subunit of Telomerase,TERT)是由表观遗传调控的结果调节的。
TERT是人类染色体末端的保护性末端区域给TERT标记的开发发起了细胞精确的分裂的遗传起始讯息,而后开发细胞分离出各种组织。
表观遗传调控还可影响干细胞的自我更新和分化能力,因此在人的生长和发育过程中起着非常关键的作用。
同时,在成年人中,表观遗传调控仍负责调整神经、心血管、肌肉和骨骼系统等各种器官的功能。
表观遗传调控在疾病发生中的作用表观遗传调控在疾病的发生、发展和治疗中也扮演着重要的角色。
例如,癌症与一个或彼此合作PVRL1、ROBO1、使用元素和GSTM1基因中的表观遗传变化有关。
抑癌基因p73的去甲基化和修饰表明在胚胎发育和成年人中均参与了神经系统的形成、成熟和保护。
而且,表观遗传调控因母体糖尿病而引起的某些后代疾病也得到了越来越多的研究,研究表明母体糖尿病与孩子的胎盘表观遗传调控有关。
表观遗传调控还为许多常见的疾病如阿尔茨海默症、帕金森病和心血管疾病等的治疗提供了新的思路。
结论综合来说,表观遗传调控虽然在人类的个体发育和疾病发生中都有着极其重要的作用,但目前仍然充满许多挑战和未知之处。
深入研究表观遗传调控机制不仅对我们认识生命的本质,而且对医学的进步也具有重要意义。
我们相信,随着研究的不断深入和技术的不断进步,表观遗传学将会为人类带来更多的惊喜和福利。
人类成体干细胞临床试验和应用的伦理准则(建议稿)
人类成体干细胞临床试验和应用的伦理准则(建议稿)国家人类基因组南方研究中心伦理学部【期刊名称】《中国医学伦理学》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P191-194)【作者】国家人类基因组南方研究中心伦理学部【作者单位】国家人类基因组南方研究中心伦理学部【正文语种】中文【中图分类】R-052第一章总则第一条为了使我国生物医学领域人类成体干细胞研究切实遵守我国的相关法规,使干细胞技术更好地为治疗人类疾病、增进人民健康服务,并切实保护患者和受试者的权益,根据我国《执业医师法》、《人体器官移植条例》、《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》、《医疗技术临床应用管理办法》、《药品临床试验管理规范》、《药物临床试验伦理审查工作指导原则》及《涉及人的生物医学研究伦理审查办法(试则)》,参考国际干细胞研究协会(ISSCR)《干细胞临床转化(应用)指导原则》,特制定本伦理准则。
第二条人类成体干细胞是指人体各种组织或器官内具有自我更新和分化潜能的特定多能或专能细胞。
它存在于人体的各种组织和器官中,如骨髓、大脑、皮肤、脂肪、肝脏、角膜、胃肠道、肌肉等,以及胚外组织:如羊水、脐带、脐带血、胎盘、羊膜。
目前已分离到造血干细胞、神经干细胞、上皮干细胞、间充质干细胞等。
诱导性多能干细胞(iPS细胞),也属于成体干细胞的一种。
成体干细胞及其衍生物对于一些疑难重症如肿瘤(白血病、急性淋巴瘤等)及早老性痴呆、帕金森病、糖尿病、中风、脑瘫及某些遗传性疾病、免疫性疾病的治疗带来了新的希望,具有良好的医疗前景,为科学家和广大公众所关注。
第三条人类成体干细胞(包括胚外组织来源的干细胞)移植技术,是指将患者自体(或异体)具有生物活性的成体多能干细胞或诱导分化成一特定的细胞类型后,移植到患者体内继续增殖,以修复损伤组织和器官。
此项临床技术目前可分为三类:第一类,不在体外进行特殊技术处理的人类原代细胞或组织,如造血干细胞、角膜、软骨细胞等,移植治疗血液系统疾病、角膜损伤和软骨损伤。
人类干细胞发育调控和增殖机制研究
人类干细胞发育调控和增殖机制研究人类干细胞是一种重要的细胞类型,具有自我复制和分化为各种不同细胞类型的能力,因此在组织再生和疾病治疗方面具有广阔的应用前景。
然而,要实现这些应用,需要深入了解人类干细胞发育调控和增殖机制,以便更好地控制干细胞的命运和提高其生产效率。
1. 干细胞发育调控机制干细胞发育调控机制主要包括外部信号和内部因素两个方面。
外部信号可以通过细胞外基质、生长因子、信号通路等多种途径传递给干细胞,作用于细胞表面的受体并触发细胞内信号通路。
通过这些信号通路,细胞可以接收并响应外部信号,从而对干细胞的分化、增殖和存活进行调控。
内部因素则涉及到干细胞自身的基因表达和细胞内信号传导。
干细胞的基因表达谱和表观遗传修饰在维持干细胞的自我更新和分化特化过程中起着至关重要的角色。
干细胞内部信号传导通路也参与了干细胞的的自我更新、分化调节和细胞命运的决定。
2. 干细胞增殖机制干细胞增殖机制是指干细胞的分裂方式、周期和细胞命运的决定。
在干细胞自我更新过程中,细胞周期的重要性显而易见,它关系到干细胞的自我更新和功能的维持。
干细胞分裂方向和对称性决定了干细胞自我更新的速率和分化的概率,从而影响细胞命运的决定。
干细胞增殖机制涉及到许多基因、蛋白质和分子信号通路,如Wnt信号通路、Hedgehog信号通路、Notch信号通路等。
这些信号通路通过调节细胞生长、分裂、分化等生物过程,影响干细胞的自我更新和命运决定。
3. 人类干细胞调控机制的研究进展在过去的几十年时间里,科学家们对人类干细胞调控机制的研究取得了许多进展,并提出了许多关于干细胞分化和自我更新的假说。
其中一些假说已经被证实,例如Stem Cell Niche假说、Cell Fusion假说和Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT)假说等,这些假说让我们更好地了解了干细胞的分化、增殖和自我更新机制。
同时,许多研究表明,基因调控和表观遗传修饰是在维持干细胞特性、调节干细胞增殖和命运决定中极为重要的因素。
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成年干细胞的表观控制
Nature:成年干细胞的表观控制
作者:Nature来源:Nature 2013-8-23 10:04:41
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关键词:造血干细胞
Linheng Li及同事完成的一项新的研究工作研究的是,造血干细胞中H19“差异化甲基化区域” (H19-DMR) 的删除所产生的效应。
DMR已知控制印记基因H19 和 Igf2从H19–Igf2 位点的表达,将H19 的表达限制于母方等位基因,将Igf2的表达限制于父方等位基因。
作者报告了一系列由母方表达的生长限制印记基因在“长期造血干细胞”(LT-HSCs)中、而不是在增殖中的短期HSCs中的优势表达,说明基因组印记在维持静态LT-HSCs中起一个关键作用。
生物谷推荐英文摘要:
Nature doi:10.1038/nature12303
Maternal imprinting at the H19–Igf2 locus maintains adult haematopoietic stem cell quiescence
Aparna Venkatraman, Xi C. He, Joanne L. Thorvaldsen,Ryohichi Sugimura, John M. Perry, Fang Tao,Meng Zhao,Matthew K. Christenson, Rebeca Sanchez, Jaclyn Y. Yu,Lai Peng, Jeffrey S. Haug,Ariel Paulson, Hua Li,Xiao-bo Zhong,Thomas L. Clemens,Marisa S. Bartolomei & Linheng Li
The epigenetic regulation of imprinted genes by monoallelic DNA methylation of either maternal or paternal alleles is critical for embryonic growth and development. Imprinted genes were recently shown to be expressed in mammalian adult stem cells to support self-renewal of neural and lung stem cells; however, a role for imprinting per se in adult stem cells remains elusive. Here we show upregulation of growth-restricting imprinted genes, including in the H19–Igf2 locus, in long-term haematopoietic stem cells and their downregulation upon haematopoietic stem cell activation and proliferation. A differentially methylated region upstream of H19 (H19-DMR), serving as the imprinting control region, determines the reciprocal expression of H19 from the maternal allele and Igf2 from the paternal allele. In addition, H19 serves as a source of miR-675, which restricts Igf1r expression. We demonstrate that
conditional deletion of the maternal but not the paternal H19-DMR reduces adult haematopoietic stem cell quiescence, a state required for long-term maintenance of haematopoietic stem cells, and compromises haematopoietic stem cell function. Maternal-specific H19-DMR deletion results in activation of the Igf2–Igfr1 pathway, as shown by the translocation of phosphorylated FoxO3 (an inactive form) from nucleus to cytoplasm and the release of FoxO3-mediated cell cycle arrest, thus leading to increased activation, proliferation and eventual exhaustion of haematopoietic stem cells. Mechanistically, maternal-specific H19-DMR deletion leads to Igf2 upregulation and increased translation of Igf1r, which is normally suppressed by H19-derived miR-675. Similarly, genetic inactivation of Igf1r partly rescues the H19-DMR deletion phenotype. Our work establishes a new role for this unique form of epigenetic control at the H19–Igf2 locus in maintaining adult stem cells.。