ScienceAdvances：人体每天生产100亿个血细胞的关键被发现

　　北京时间8月6日，发表在《Science Advances（科学进展）》上的一项新研究中，来自西班牙巴塞罗那的联合研究团队发现，表观遗传调控因子PHF19对HSC分化至关重要，如果没有它，血液组织将失衡，就会出现相当于自然衰老时的状态。

每2000个骨髓细胞中只有一个会成为造血干细胞（HSC），而它们正是人体每天制造的100亿个血细胞的来源。

　　血液是一种复杂的组织，由不同的特殊细胞（白细胞、红细胞、血小板等）组成。它们执行各种基本功能，包括运输氧气和营养物质、维持体温或调节免疫系统。所有的血细胞都是由储存在骨髓中的前体细胞HSC产生的。

　　血液病影响世界上很大一部分人口。每四个人中就有一人患有贫血；每10万人中就有17人患有血友病，全世界发现的100个肿瘤患者中就有2.5个是白血病。所有这些异常都是血细胞功能失调或血液组织成分失衡的结果。

　　维持血液组织平衡是很复杂的，因为每个细胞都有不同的寿命。白细胞能维持5到20天，而红细胞能维持120天。为了在面临诸如伤口或出血等威胁时更新每一种细胞类型，通常处于休眠状态的HSC开始分裂并产生特化细胞来维持血液组织的平衡。

　　从造血干细胞到特化细胞的转变过程受到表观遗传因子的调控，即决定每个时刻在细胞组织中表达哪些基因的蛋白质。为此，由Luciano Di Croce领导的研究团队研究了PHF19基因，这是表观遗传调控基因的一部分。

　　该研究第一作者Arantxa Gutierrez解释说：“骨髓细胞不断分裂，并且对如放疗或化疗的环境因素非常敏感。任何影响造血干细胞基因表达的变化，包括表观遗传因素，都可能对血液平衡产生重大影响，因为这些细胞具有可塑性。”

　　在这项研究中，研究人员描述了表观遗传调控因子PHF19在维持造血干细胞中的作用。他们对小鼠进行了基因改造，在不影响其正常寿命的情况下敲除PHF19基因。如果没有该基因，包含负责HSC分化的基因的基因组区域将变得更加紧密，无法表达。结果就是，HSC保持静止，没有分化成特化细胞。

　　研究人员发现，在正常条件下，小鼠是健康的，但在某些情况下，如移植或衰老，产生分化细胞的困难会损害血液组织的正常功能。从长远来看，缺乏PHF19的动物在血液成分中积累的疾病与白血病的早期阶段相似。

　　Di Croce解释说：“到目前为止，绝大多数的研究都是从PHF19所属的多蛋白复合物中去除了所有生化功能。而我们采用了更加巧妙的方法，通过敲除了单个基因，使我们能够发现其在MHC调控中的一个前所未有的作用。”

　　他继续说道：“到目前为止，我们都知道，无论是在小鼠还是人类，衰老都会影响PHF19蛋白质和其他蛋白质复合物的数量和活性。不知道的是，PHF19是如何控制HSC的激活和分化。”

　　该研究共同第一作者、研究自助者Pedro Vizán说：“研究干细胞调节遗传信息和产生特化细胞的过程，对于了解细胞如何获得多能性和增殖能力、形成肿瘤的关键特征至关重要。现在我们看到，PHF19的缺乏增加了血液成分紊乱的可能性。这就是为什么我们正在研究它作为肿瘤前体的可能作用，或者它是否会成为抗癌治疗的靶点。”