北京基因组所（国家生物信息中心）相助剖析人脐血及多醒目细胞泉源红细胞终末分解系统
功效性红细胞的体外再生是缓解临床用血需求的主要途径之一。多醒目细胞 （Pluripotent Stem Cells, PSC）因其具有无限扩增的潜能，理论上是天生红细胞（Red Blood Cells）的最理想泉源。可是，PSC泉源的红细胞脱核率极低，成人型血红卵白表达严重缺乏，导致该手艺系统获得的红细胞数目很少。同样具有多谱系分解潜能的特征，人脐带血单个核细胞（UCBMN）也是体外红细胞再生主要的细胞泉源之一。相较于PSC，UCBNN泉源的红系祖细胞具有更高的增殖能力，爆发的红细胞具有更高的脱核率和更高水平的成人型血红卵白表达。因此，较量上述两种泉源的终末红系分解系统，有望找到限制PSC泉源的体外红细胞再生的分子机制，提升PSC泉源红细胞的功效性成熟，这也是红细胞再生领域极为关注的主要科学问题。
3月18日，永利集团（国家生物信息中心）偏向东研究组，团结军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所裴雪涛研究组团结在Cell Proliferation?期刊在线揭晓了题为“Decoding human in vitro terminal erythropoiesis originating from umbilical cord blood mononuclear cells and pluripotent stem cells”的研究论文，从单细胞转录组水平对人脐血和多醒目细胞两种泉源的终末红系分解系统举行了周全较量和深入剖析，研究发明有望为PSC体外红细胞再生提供新的思绪。
该研究绘制了UCBMN和PSC两个泉源红细胞终末分解系统的单细胞转录组图谱，从单细胞水平发明调控血红卵白转换开关的调理因子BCL11A 和 ZBTB7A的表达在PSC泉源的红细胞显著缺失；同时，相比于UCBMN泉源的红细胞，应激性红系造血（Stress Erythropoiesis）在PSC泉源红细胞中不太活跃，在PSC红系终末分解系统中添加应激性红系造血基因TRIB3激动剂后，可显著提高PSC系统中成人型珠卵白表达。这些因子可能是限制PSC泉源红细胞中成人型血红卵白表达的要害因素。别的，与UCBE相比，CASPASE 3 和 UBE2O等表观遗传相关卵白和FOXO3 和 TAL1等转录因子在PSC泉源红细胞中的表达显著降低，这些因子的低水平表达可能限制了 PSC泉源红细胞的脱核效率。
研究职员在两种终末红系分解系统中还判断到了CFU-E红系祖细胞，发明这群细胞具有较强的异质性特征，并判断了一个具有高增殖能力的CFU-E亚群（CD99high）。通过在PSC泉源红系终末分解系统中添加小分子化合物抑制 CD99 表达，发明在降低PSC泉源红细胞增殖的同时增进了红细胞成熟。进一步通详尽胞间通讯剖析，研究职员在终末红系分解系统中还发明，CD99-CD99受体配体互作通路介导了巨噬细胞和CFU-E之间的相互作用，并且与CFU-E亚群（CD99high）互作越发强烈。由于CD99在红系分解历程中表达水平逐渐降低，推测巨噬细胞可能通过CD99表达水平转变的调理，加入调控巨噬细胞与红系细胞的相互作用，进而加入了体外红细胞逐步分解成熟的生物学历程。
综上，本研究从单细胞水平剖析了人脐血和多醒目细胞泉源的红系终末分解系统和限制PSC体外红细胞再生的分子机制，该发明将为改善PSC泉源体外红细胞再生提供新的看法。
永利集团（国家生物信息中心）偏向东研究员、张昭军副研究员，军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所裴雪涛教授、习佳飞副教授为论文的配合通讯作者。军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所博士生王晓玲，永利集团（国家生物信息中心）博士生张苇为文章的并列第一作者。本事情获得了中科院战略性先导科技专项和国家自然科学基金等项目的资助。
红系终末分解系统的细胞互作剖析
论文链接
