Mucin 1 (MUC1) is a transmembrane glycoprotein overexpressed in several cancer cells in which it regulates cell surface properties, tumor invasion, and cell death. Recently, we reported that MUC1-C, the C-terminal subunit of MUC1, is involved in the growth of mouse embryonic stem (ES) cells. However, the functional significance of MUC1-C in human ES cells remains unclear. In this study, we investigated the expression and function of MUC1-C in human ES cells. Based on reverse transcription-polymerase chain reaction, western blotting, and confocal microscopy following immunostaining, undifferentiated human ES cells expressed MUC1-C and the expression level decreased during differentiation. Inhibition of MUC1-C, by the peptide inhibitor GO201 that targets the cytoplasmic domain of MUC1-C (MUC1-CD), reduced cell proliferation and OCT4 protein expression, and promoted cell death. Moreover, the inhibition of MUC1-C increased the intracellular reactive oxygen species (ROS) levels and downregulated expression of glycolysis-related enzymes. These findings indicate that expression and function of MUC1-C are required for stem cell properties involved in cell proliferation, maintenance of pluripotency and optimal ROS levels, and a high glycolytic flux in human ES cells. In addition, forced overexpression of MUC1-CD increased the efficiency of reprogramming from fibroblast cells to induced pluripotent stem cells, suggesting that MUC1-C expression can contribute to the reprogramming process.

中文翻译：

---

MUC1-C有助于维持人类胚胎干细胞并促进体细胞重编程

粘蛋白 1 (MUC1) 是一种跨膜糖蛋白，在几种癌细胞中过度表达，可调节细胞表面特性、肿瘤侵袭和细胞死亡。最近，我们报道了 MUC1 的 C 末端亚基 MUC1-C 参与了小鼠胚胎干 (ES) 细胞的生长。然而，MUC1-C 在人类 ES 细胞中的功能意义仍不清楚。在这项研究中，我们研究了 MUC1-C 在人类 ES 细胞中的表达和功能。根据免疫染色后的逆转录聚合酶链反应、蛋白质印迹和共聚焦显微镜，未分化的人 ES 细胞表达 MUC1-C，并且在分化过程中表达水平降低。通过靶向 MUC1-C (MUC1-CD) 细胞质结构域的肽抑制剂 GO201 抑制 MUC1-C，减少细胞增殖和OCT4蛋白表达，并促进细胞死亡。此外，MUC1-C 的抑制增加了细胞内活性氧 (ROS) 水平并下调了糖酵解相关酶的表达。这些发现表明 MUC1-C 的表达和功能是参与细胞增殖、维持多能性和最佳 ROS 水平以及人类 ES 细胞中高糖酵解通量的干细胞特性所必需的。此外，MUC1-CD 的强制过表达提高了从成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞的效率，表明 MUC1-C 表达可以促进重编程过程。MUC1-C 的抑制增加了细胞内活性氧 (ROS) 水平并下调了糖酵解相关酶的表达。这些发现表明 MUC1-C 的表达和功能是参与细胞增殖、维持多能性和最佳 ROS 水平以及人类 ES 细胞中高糖酵解通量的干细胞特性所必需的。此外，MUC1-CD 的强制过表达提高了从成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞的效率，表明 MUC1-C 表达可以促进重编程过程。MUC1-C 的抑制增加了细胞内活性氧 (ROS) 水平并下调了糖酵解相关酶的表达。这些发现表明 MUC1-C 的表达和功能是参与细胞增殖、维持多能性和最佳 ROS 水平以及人类 ES 细胞中高糖酵解通量的干细胞特性所必需的。此外，MUC1-CD 的强制过表达提高了从成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞的效率，表明 MUC1-C 表达可以促进重编程过程。