造血干和祖细胞（haematopoietic stem and progenitor cell，HSPC）尤其是人源HSPC，一直具有重要的基础科研和应用价值，然而直到昨日，Nature上两篇Article才有报道科学家成功实现了人源HSPC的人为体外诱导和分化，并成功在移植小鼠模型体内观察到所得到的HSPC可分化产生红细胞、白细胞、血小板、T细胞、B细胞等各种血细胞和免疫细胞。两个科研团队采用的重现发育环境和同祖宗共命运的策略可谓有异曲同工之妙！

1.重现发育环境：这是HHMI科学家Daley教授带领的团队，筛选到胎儿期肝的HSPC分化所需的几个因子（属于胚胎发育中的形态发生素morphogen）和已知促进HSPC分化的一些细胞因子来诱导人多能干细胞（human pluripotent stem cells，hPSCs）从而得到HSPC，并进一步通过诱导使其分化为前体细胞和各种血液和免疫细胞，是一种重构发育环境的策略。他们从化合物诱导促使hPSC往HSC转化和进一步的造血过程来入手，基于已经发现endothelialto-haematopoietic transition（HET）在HSC生成中的重要作用，认识到HSC特异分化所需因子可促进（haemogenic endothelium，HE）往HSPC分化，然后分析得到其中可促进往HSC分化和造血过程进行的基因和其调控因子，用Dox-inducible的腺病毒载体外源表达这些调控蛋白因子的不同组合对hPSC进行诱导分化，最终得到ERG,HOXA5, HOXA9, HOXA10, LCOR, RUNX1 and SPI1这七个因子可在体外诱导hPSC生成HSPC，且这些HSPC移植入小鼠模型体内可分化为前体细胞和各种血液、免疫细胞这些功能细胞恢复小鼠造血系统功能，并可实现多次移植。虽然本研究采用的hPSC是人源haemogenic endothelium，但理论上可通过人iPSC来得到这种hPSC,因此这一重大突破可实现使用个体自身体细胞来生成HSPC，既能解决供血来源和安全问题、白血病等顽疾的骨髓移植的配型难问题，也能提供更合适的血液系统相关疾病研究模型。此外，他们还通过与iPSC诱导类似的减法策略，得到了五因子ERG,HOXA5, HOXA9, LCOR,RUNX1能生成具有短期移植效应的HSPC。

虽然HSPC体内外的经典试验检测都表现良好，但仍然不尽如人意，发现其移植效果和生成各种血液系统功能细胞的能力还是与正常HSPC有不小差距；而且由于有外源基因的表达，正如Daley教授指出的，一个存在的问题是潜在的治癌性。但他们表示，希望在今后十几年内可以真正应用到人身上。

（筛选促分化因子和诱导生成HSPC流程：特别的，Twelve HSC-specific transcription factorsenriched in fetal-liver HSCs relative to haemogenic endothelium，笔者曾课堂上同Yale干细胞研究中心Ivanova教授课后讨论近2小时，就请教过她胚胎肝发育niche因子可助力HSC诱导分化）

2.同祖宗共命运：这一研究团队来自康奈尔大学，他们基于具有相似胚胎发育来源的细胞最终会形成第一类造血干细胞，于是采用与HSPC具有同样aorta–gonad–mesonephros发育来源的小鼠肺来源内皮细胞，通过外源表达 Fosb, Gfi1, Runx1, and Spi1（FGRS）几个蛋白同时与vascular niche endothelial cells (VN-ECs)共孵育来诱导生成小鼠HSPC，命名为rEC-HSPC.可以看到与Daley教授团队结果类似，他们也使用了Runx1, and Spi1，他们得到的rEC-HSPC也具有分化为各种造血系统和免疫系统细胞的能力，并成功实现了进行移植和多次移植恢复了造血功能缺陷小鼠模型的造血功能和重建其免疫功能，而且发现各种成体内皮细胞（他们test了肝、脑、肾来源的）都可通过FGRS+VN-ECs策略诱导生成rEC-HSPC；而且就他们目前实验来看，rEC-HSPC在长达20周，40周（进行多次移植时）并没发现存在癌变的问题。

值得一提的是，他们发现BMP、TGFβ可提高或降低rEC-HSPC诱导生成效率，而中科院广州科学院裴端卿教授团队发现OK-M-S次序加入诱导因子可有效提高iPSC生成效率，其中也发现TGFβ可在不同诱导的时期影响iPSC生成效率，这是挺有意思的，科学光明已经发邮请教了裴教授、林海帆教授等著名干细胞研究专家，后续将刊发他们的评述。敬请期待哦。

在我们中国科学家集中在Nature及NC上报道了三篇GPCR结构和功能解析的重要成果之际，着实值得我们中国科学界庆祝和骄傲；这里报道的HSPC的重大突破的研究成果，笔者觉得也体现了漫长生物演化所生成的生命体构建程式，她与生命物质精确互作的精细结构和准确调控的奇妙一样让人惊叹，具有进化上的高度保守性，而且理明生命体构建程式其中的奥秘将使生命科学研究踏上一个前所未有的新台阶，其重大价值定将给人类带来无限光明和希望！

（rEC-HSPC诱导生成流程）

（OK-M-S次序加入诱导因子可有效提高iPSC生成效率，TGFβ可影响其生成效率）