ScienceAdvances：人體每天生產100億個血細胞的關鍵被發現

　　北京時間8月6日，發表在《Science Advances（科學進展）》上的一項新研究中，來自西班牙巴塞羅那的聯合研究團隊發現，表觀遺傳調控因子PHF19對HSC分化至關重要，如果沒有它，血液組織將失衡，就會出現相當于自然衰老時的狀態。

每2000個骨髓細胞中只有一個會成為造血干細胞（HSC），而它們正是人體每天制造的100億個血細胞的來源。

　　血液是一種復雜的組織，由不同的特殊細胞（白細胞、紅細胞、血小板等）組成。它們執行各種基本功能，包括運輸氧氣和營養物質、維持體溫或調節免疫系統。所有的血細胞都是由儲存在骨髓中的前體細胞HSC產生的。

　　血液病影響世界上很大一部分人口。每四個人中就有一人患有貧血；每10萬人中就有17人患有血友病，全世界發現的100個腫瘤患者中就有2.5個是白血病。所有這些異常都是血細胞功能失調或血液組織成分失衡的結果。

　　維持血液組織平衡是很復雜的，因為每個細胞都有不同的壽命。白細胞能維持5到20天，而紅細胞能維持120天。為了在面臨諸如傷口或出血等威脅時更新每一種細胞類型，通常處于休眠狀態的HSC開始分裂并產生特化細胞來維持血液組織的平衡。

　　從造血干細胞到特化細胞的轉變過程受到表觀遺傳因子的調控，即決定每個時刻在細胞組織中表達哪些基因的蛋白質。為此，由Luciano Di Croce領導的研究團隊研究了PHF19基因，這是表觀遺傳調控基因的一部分。

　　該研究第一作者Arantxa Gutierrez解釋說：“骨髓細胞不斷分裂，并且對如放療或化療的環境因素非常敏感。任何影響造血干細胞基因表達的變化，包括表觀遺傳因素，都可能對血液平衡產生重大影響，因為這些細胞具有可塑性。”

　　在這項研究中，研究人員描述了表觀遺傳調控因子PHF19在維持造血干細胞中的作用。他們對小鼠進行了基因改造，在不影響其正常壽命的情況下敲除PHF19基因。如果沒有該基因，包含負責HSC分化的基因的基因組區域將變得更加緊密，無法表達。結果就是，HSC保持靜止，沒有分化成特化細胞。

　　研究人員發現，在正常條件下，小鼠是健康的，但在某些情況下，如移植或衰老，產生分化細胞的困難會損害血液組織的正常功能。從長遠來看，缺乏PHF19的動物在血液成分中積累的疾病與白血病的早期階段相似。

　　Di Croce解釋說：“到目前為止，絕大多數的研究都是從PHF19所屬的多蛋白復合物中去除了所有生化功能。而我們采用了更加巧妙的方法，通過敲除了單個基因，使我們能夠發現其在MHC調控中的一個前所未有的作用。”

　　他繼續說道：“到目前為止，我們都知道，無論是在小鼠還是人類，衰老都會影響PHF19蛋白質和其他蛋白質復合物的數量和活性。不知道的是，PHF19是如何控制HSC的激活和分化。”

　　該研究共同第一作者、研究自助者Pedro Vizán說：“研究干細胞調節遺傳信息和產生特化細胞的過程，對于了解細胞如何獲得多能性和增殖能力、形成腫瘤的關鍵特征至關重要。現在我們看到，PHF19的缺乏增加了血液成分紊亂的可能性。這就是為什么我們正在研究它作為腫瘤前體的可能作用，或者它是否會成為抗癌治療的靶點。”