综述:相分离参与造血干细胞遗传调控机制:潜在治疗方法

【字体: 时间:2025年05月02日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.1

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  这篇综述系统阐述了相分离(LLPS)在造血干细胞(HSCs)遗传调控中的关键作用,揭示了其通过表观遗传修饰(如H3K27me3甲基化)、转录因子(如RUNX1)凝聚体形成及信号通路(如Wnt/β-catenin)调控HSCs功能的新机制,为白血病、肿瘤等疾病的靶向治疗提供了潜在策略。

  

引言

造血干细胞(HSCs)作为具有长期自我更新和多向分化能力的原始细胞,其功能异常与免疫衰退及血液系统疾病密切相关。近年研究发现,细胞内液-液相分离(LLPS)形成的无膜细胞器通过动态凝聚生物大分子,参与HSCs的表观遗传调控、转录激活及信号转导,成为疾病治疗的新靶点。

遗传调控机制

HSCs的遗传调控网络包含表观遗传修饰、转录因子互作及微环境信号整合。核心发现包括:

  1. 表观遗传调控:组蛋白甲基转移酶EZH2通过相分离形成凝聚体,催化H3K27me3修饰抑制分化基因表达;PHF19缺失导致染色质压缩,迫使HSCs停滞于静息态。
  2. 转录因子网络:RUNX1与PU.1、SMAD3等形成转录枢纽,其相分离依赖的增强子-启动子互作调控造血发育;AML中RUNX1凝聚体维持白血病干细胞(LSCs)干性。
  3. 信号通路整合:β-catenin通过LLPS组装Wnt信号体,而TGF-β通路中Smad4被SFPQ相分离排斥,揭示相分离动态调控HSCs命运。

相分离与疾病治疗潜力

  1. m6A修饰:YTHDC1-m6A核凝聚体(nYACs)在白血病细胞中异常增多,维持mRNA稳定性并阻断分化。
  2. 靶向干预:抑制TAZ-Nanog相分离可削弱肿瘤干细胞(CSCs)活性,增强化疗敏感性;LAYN通过相分离调控甲基化影响肿瘤转移。
  3. 病理相分离:异常相分离导致PrP蛋白聚集引发朊病毒病,提示区分功能性与病理性LLPS的重要性。

结论

相分离作为HSCs调控的“分子开关”,其动态失衡与血液疾病发生直接相关。未来需深入解析LLPS的精确调控机制,开发靶向相分离过渡的小分子药物,为再生医学和癌症治疗提供新范式。

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