廣州健康院揭示造血幹細胞穩態調控的新機制

2020-12-18 嶺南科苑

近日，中科院廣州生物醫藥與健康研究院王金勇課題組和中國醫學科學院血液學研究所實驗血液學國家重點實驗室程輝/程濤課題組合作攻關，在造血幹細胞穩態調控領域研究取得新突破，最近在Haematologica（血液學雜誌）在線發表了題為Loss of Nupr1 promotes engraftment by tuning the quiescence threshold of hematopoietic stem cell repository via regulating p53-checkpoint pathway的論文。該研究發現：轉錄因子Nupr1通過p53信號通路調控造血幹細胞（HSC）休眠態和激活態的轉換，敲除Nupr1的HSC更多的處於增殖期並具備更強的移植競爭優勢，這一發現揭示了HSC穩態調控的新機制。

造血幹細胞（HSC）具有自我更新能力並能分化為各種血液細胞。生理狀態下，造血幹細胞大部分處於休眠狀態，僅有少量細胞增殖以維持造血穩態。而在一些應激狀態下（如失血過多、輻射損傷、化療等），HSC能夠迅速從休眠態中激活進行造血，當機體再次恢復正常穩態後，HSC會重新進入休眠狀態。這種精密的穩態維持是受到複雜的機制調控的，目前為止，HSC休眠態與激活態的平衡調控機制尚不明確。

課題組前期研究發現，Nupr1基因在HSC中的表達水平顯著高於造血多能祖細胞（MPP）。為了研究Nupr1在HSC中的作用，課題組構建了Nupr1條件性敲除小鼠模型。結果發現，生理穩態下Nupr1缺失的HSC更多的進入細胞周期，競爭移植實驗表明Nupr1-/- HSC在體內具備移植競爭優勢，體外擴增實驗也顯示Nupr1-/- HSC具備更強的增殖能力。進一步轉錄組測序結果揭示，Nupr1-/- HSC的p53信號通路顯著下調，隨後將Nupr1-/- HSC中的p53表達水平回調，其競爭優勢下降，說明Nupr1對HSC穩態的調節是通過p53信號通路來實現的。該研究對於尋求手段幹預HSC實現擴增、乾性維持、促進植入等具有重要理論指導意義。

王童潔、夏成祥為本文的共同第一作者，王金勇和程輝為該論文的共同通訊作者。本研究得到來自國家自然科學基金、廣州再生醫學與健康廣東省實驗室重點研發項目、中國科學院戰略性先導科技專項、中國科學院前沿科學重點研究計劃等項目的經費支持。

論文發表截圖

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