Science Advances：表观遗传很重要！人体每日无误生产100亿个血细胞的关键

这项研究揭示了血细胞分化的基因钥匙

　　

2,000个骨髓细胞中只有一个会成为造血干细胞（HSC），而这正是人体每天制造的100亿个血细胞的来源。在最新发表的一项研究中，巴塞罗那基因组调控中心（CRG）的研究人员发现，表观遗传调控因子Phf19对于HSC的分化至关重要，在缺乏该基因的情况下，血液组织会出现失衡，就像是衰老自然发生的现象。

这一发现公布在Science Advances杂志上。

血液组织平衡

血液是由不同专门细胞（白细胞，红细胞，血小板等）组成的复杂组织，它们执行各种基本功能，包括输送氧气和营养，维持体温或调节免疫系统。所有血细胞均由HSCs产生，HSCs是储存在骨髓中的前体细胞。

世界上有很多人患有血液疾病。四分之一的人患有贫血，每100,000人中有17人患有血友病，在发现的100个肿瘤患者中，有2.5人患有白血病。所有这些异常都是血细胞功能异常，或血液组织成分失衡的结果。

维持血液组织平衡很复杂，因为每个细胞的寿命不同。白细胞持续5至20天，而红细胞持续120天。在出现诸如伤口或出血之类的情况，需要更新每种细胞类型，通常保持休眠状态的HSC就开始分裂并产生特殊的细胞，维持血液组织的平衡。

从HSC分化到专门细胞的过程受表观遗传因素（即决定何时在细胞组织中表达哪些基因的蛋白质）调控。因此，由Luciano Di Croce领导的研究小组开始分析Phf19基因，该基因是表观遗传调节的一部分。

文章一作ArantxaGutiérrez解释说：“骨髓细胞一直在分裂，并且对环境因素（例如放射线或化学疗法）非常敏感。由于这些细胞的可塑性，任何影响HSCs基因表达的变化，包括表观遗传因素，都会对血液平衡产生重大影响。

表观遗传调控因子Phf19

在最新发表的这项研究中，研究人员描述了表观遗传调控因子Phf19在维持HSC中的作用。他们对小鼠进行了基因改造，剔除Phf19基因（不会影响其正常寿命）。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，没有分化成专门的细胞。

研究人员发现，在正常条件下，小鼠的生命是健康的，但是在某些情况下，例如进行移植或衰老，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。

“到目前为止，绝大多数的研究都是从Pfh19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，通过消除单个基因，使我们能够发现其在MHC调控中的一个前所未有的作用。”

“研究干细胞调节遗传信息，了解产生专门细胞的过程，对于分析细胞如何获得多能性和增殖能力至关重要，这种能力也是形成肿瘤的关键特征。现在我们已经看到，缺乏Phf19会增加血液成分发生疾病的可能性。这就是为什么我们正在研究其作为肿瘤前体的可能作用，或者它是否将成为抗癌治疗靶标。”

（生物通：万纹）

原文标题：

The Polycomb-associated factor PHF19 controls hematopoietic stem cell state and differentiation