单细胞RNA测序揭示CREG1在斑马鱼造血系统中的新角色：调控B细胞、T/NK细胞及红系细胞发育的关键机制

本研究通过单细胞RNA测序技术解析了CREG1在斑马鱼成体造血系统中的调控作用。研究人员发现CREG1缺失会导致肾脏骨髓中B细胞、T/NK细胞和红系细胞的发育异常，具体表现为淋巴细胞内吞作用和溶酶体活性受损，同时抑制经典红系细胞分化而促进免疫相关红系细胞发育。该研究为理解CREG1调控造血谱系发育的分子机制提供了新见解，相关成果发表在《Cell》杂志。

　　

血液系统是维持机体稳态的重要防线，而造血过程（hematopoiesis）的精确调控对生命活动至关重要。在众多调控因子中，CREG1（cellular repressor of E1A-stimulated genes 1）这个高度保守的小分子糖蛋白显得尤为神秘——虽然已知它能影响细胞增殖、分化、衰老等多个生理过程，甚至在心脏肥大、肝脂肪变性等病理过程中扮演重要角色，但它在成体造血系统中的功能却始终是个未解之谜。更令人困惑的是，既往研究仅发现CREG1能通过MEK-ERK1/2通路促进小鼠巨核细胞分化，通过TGF-β/Smad2-Klf1轴调控斑马鱼胚胎期红细胞生成，这些零散的发现就像拼图的碎片，无法展现CREG1在造血系统中的全貌。

为了揭开这个谜团，上海交通大学医学院附属瑞金医院的研究团队另辟蹊径，选择以斑马鱼为模型，运用单细胞RNA测序（scRNA-seq）这项革命性技术，首次在单细胞分辨率下系统描绘了CREG1在成体造血系统中的调控图谱。这项发表在《Cell》杂志的研究不仅揭示了CREG1对多种造血谱系的关键调控作用，更发现了免疫相关红系细胞这一特殊群体，为理解造血发育调控提供了全新视角。

研究团队采用了多项关键技术：首先建立creg1基因敲除斑马鱼模型，采集12月龄成鱼肾脏骨髓（相当于哺乳动物骨髓）进行单细胞悬液制备；利用Singleron Matrix?单细胞处理系统进行scRNA-seq建库，在Illumina NovaSeq 6000平台完成测序；通过Scanpy和Monocle2等生物信息学工具进行细胞聚类、差异基因分析和拟时序轨迹重建；同时在人类U2932（B细胞淋巴瘤）和Jurkat（T细胞白血病）细胞系中进行CREG1敲低验证实验，采用流式细胞术检测细胞凋亡（Annexin V/PI双染）、内吞功能（TRITC-dextran摄取）和溶酶体活性（LysoTracker Red标记）。

研究结果呈现出三个重要发现。在"无偏倚的斑马鱼肾脏骨髓细胞聚类分析"部分，通过对57,094个细胞的测序，鉴定出13种主要细胞类型。计算观察/预期细胞数比值（Ro/e）显示，creg1缺失导致B细胞、T/NK细胞、红系细胞和血小板显著减少，提示CREG1对这些谱系发育具有广泛调控作用。

"creg1缺陷型B细胞的特征"部分揭示了惊人发现：CREG1缺失导致B细胞中417个基因上调和353个基因下调，KEGG分析显示凋亡、内吞作用和溶酶体通路显著富集。实验验证显示CREG1敲低的U2932细胞凋亡增加、TRITC-dextran摄取减少、LysoTracker Red信号减弱。亚群分析发现creg1-/-鱼中pro_B和增殖B亚群比例增加而分化亚群减少，拟时序分析证实CREG1缺失阻滞了B细胞分化进程。

"creg1缺陷型T/NK细胞的特征"部分同样精彩：T/NK细胞中149个基因上调和157个基因下调，涉及凋亡、内吞作用和糖酵解通路。CREG1敲低的Jurkat细胞表现出类似表型。亚群分析显示CREG1缺失导致T Cells_tcf7和NK cells_lgals2a等分化亚群减少，而Th2等中间态亚群增加，分化标志物ptprc表达显著降低。

最引人入胜的是"creg1缺陷型红系细胞的特征"：除证实胚胎期发现的贫血表型持续到成体（alas2、hbba1等红系标志基因下调）外，更发现一个独特的免疫相关红系细胞亚群（erythroid cells_cd74a），高表达MHC II类分子相关基因（cd74a、mhc2b等）。拟时序分析显示CREG1缺失促进该亚群发育而抑制经典红系分化，暗示CREG1可能参与红系细胞的命运抉择。

这项研究突破了三个认知边界：首先确立了CREG1作为多谱系造血调控枢纽的地位，其作用远超出既往认知的巨核/红系范畴；其次揭示了CREG1通过调控内吞-溶酶体系统维持淋巴细胞稳态的新机制；最富启发性的是发现CREG1缺失会"重编程"红系发育，促使产生具有免疫特征的erythroid cells_cd74a亚群，这为理解脊椎动物造血系统的可塑性提供了全新思路。未来研究若能阐明CREG1如何协调不同造血谱系的发育平衡，或将为贫血、免疫缺陷等血液疾病的治疗带来突破性策略。