编辑推荐：
在血液细胞分化机制研究中，为探究 RHOB 在人类巨核细胞和红细胞分化中的作用，北京放射医学研究所研究人员开展相关研究。结果发现 RHOB 通过调节细胞周期和细胞骨架影响分化。该研究为血液疾病治疗提供新方向。
在人体的造血系统中，巨核细胞和红细胞的分化至关重要。它们都起源于共同的祖细胞 —— 巨核细胞 - 红细胞祖细胞（MEPs），MEPs 分化正常与否直接关系到人体的健康。一旦分化出现异常，就可能引发如贫血、血小板减少症以及白血病等严重疾病。然而，目前对于调控这一分化过程的分子机制，科学界还尚未完全明晰。尤其是 RHOB 蛋白，虽然已知它属于 RHO GTP 酶家族，且在小鼠的造血过程中有所作用，但它在人类 MEPs 分化中的具体角色，却一直是个未解之谜。为了深入探索这一未知领域，北京放射医学研究所的研究人员展开了一项极具意义的研究。最终，他们发现 RHOB 在调控巨核细胞和红细胞分化中发挥着关键作用，这一发现为理解血液疾病的发病机制和开发新的治疗策略，提供了重要的理论依据。该研究成果发表在《Scientific Reports》杂志上。
研究人员开展此项研究时，主要运用了以下几种关键技术方法：首先是细胞培养与分化诱导技术，对多种细胞系（如人红白血病 K562 细胞、人巨核母细胞 Meg-01 细胞等）和人脐血单个核细胞（CB-MNCs）进行培养，并诱导其向巨核细胞或红细胞方向分化；其次是细胞转染技术，利用脂质体转染试剂将针对 RHOB 的小干扰 RNA（siRNA）或表达载体导入细胞，以实现对 RHOB 表达的调控；最后是 RNA 测序技术，通过对转染后的细胞进行 RNA 测序，分析基因表达变化，探究 RHOB 调控分化的分子机制 。
研究结果如下：
- RHOB 参与巨核细胞和红细胞分化的调控：研究人员利用化学诱导剂诱导 K562 细胞向不同谱系分化，通过 RNA 测序分析 RHOB 敲低后的基因表达变化。发现 RHOB 敲低后，与红细胞分化相关的基因表达受到抑制，而巨核细胞相关基因表达增加。同时，研究还发现 RHOB 在巨核细胞和红细胞分化过程中的表达模式存在显著差异，提示其在这两个过程中可能发挥不同作用。
- RHOB 基因下调促进巨核细胞分化：研究人员将针对 RHOB 的 siRNA 转染到多种具有巨核细胞和红细胞分化潜能的细胞中，诱导其向巨核细胞分化。结果显示，RHOB 敲低后，细胞中 CD41+CD61+巨核细胞的比例显著增加，细胞呈现更成熟的巨核细胞表型，且巨核细胞特异性基因的表达也相应增加。不过，RHOB 敲低却导致血小板生成受损。
- RHOB 基因敲低抑制红细胞分化：同样通过转染 siRNA 敲低 RHOB，研究人员诱导细胞向红细胞分化。结果发现，红细胞表面标记物（如 CD71 和 CD235a）的表达降低，细胞呈现更不成熟的红细胞表型，红细胞相关基因的表达也显著下降。这表明 RHOB 表达的抑制会阻碍红细胞的分化进程。
- RHOB 通过调节细胞周期和细胞骨架调控分化：重新分析 RNA 测序数据，研究人员发现 RHOB 敲低后，差异表达基因显著富集于细胞周期和细胞骨架相关通路。进一步实验表明，在巨核细胞分化过程中，RHOB 敲低使细胞周期中 S 期细胞比例增加，促进细胞增殖；而在红细胞分化过程中，RHOB 敲低导致细胞周期停滞在 G0/G1期，抑制细胞增殖。同时，RHOB 敲低对细胞骨架蛋白（如 β- 肌动蛋白 ACTB）的表达和聚集状态也有不同影响，在红细胞分化时 ACTB 表达增加但聚合率降低，在巨核细胞分化时 ACTB 聚集减少但表达不受影响。
- RHOA 和 RHOC 可补偿 RHOB 的功能缺失：鉴于 RHOA、RHOB 和 RHOC 具有高度同源性，研究人员在 K562 细胞中过表达 RHOA 或 RHOC，同时敲低 RHOB。结果发现，RHOA 或 RHOC 的过表达能够在一定程度上逆转 RHOB 敲低对细胞周期调节蛋白（如细胞周期蛋白 E）和细胞骨架蛋白（如 ACTB）的影响，从而补偿 RHOB 的功能缺失。
在讨论部分，研究人员指出，虽然之前在小鼠模型中发现 RHOB 参与巨核细胞和红细胞谱系的稳态调节，但在人类 MEP 谱系发育中的作用尚不明确。本研究进一步揭示了 RHOB 在 MEP 分化中的作用及机制，即 RHOB 通过调节细胞周期和细胞骨架，影响多种细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）和细胞周期蛋白的表达，以及细胞骨架蛋白的表达和聚集状态，进而调控 MEP 向巨核细胞或红细胞方向分化。此外，RHOA 和 RHOC 对 RHOB 功能的补偿作用也为理解细胞内信号通路的复杂性提供了新的视角。
综上所述，这项研究明确了 RHOB 在巨核细胞和红细胞分化中的关键作用，为深入理解血液细胞分化机制提供了重要线索。其研究成果不仅有助于进一步探究血液疾病的发病机制，更为开发针对血液疾病的新型治疗策略奠定了坚实的理论基础，有望为未来血液疾病的临床治疗带来新的突破。
