Nature：单细胞尺度解析造血干细胞的发生过程

发布日期：2016-05-24　　浏览次数：2684

2016年5月19日，世界顶级杂志《Nature》以长文章（Article）在线发表了由中国医学科学院血液病医院（血液学研究所）袁卫平教授团队与军事医学科学院附属医院（解放军307医院）刘兵教授团队和北京大学生物光学动态成像中心汤富酬教授团队联合发表的最新成果“Tracing Haematopoietic Stem Cell Formation at Single-cell Resolution ”，该成果通过单细胞诱导移植、单细胞转录组分析、组织特异性基因敲除等多种研究手段，首次实现了小鼠造血干细胞发育全程单细胞水平的深度解析。

作为干细胞生物学的范式，造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）研究广受关注，其起源一直是造血研究领域的热点。已有研究证实，造血干细胞主要产生于胚胎时期的血管内皮细胞，并经历了两个阶段的“前体”中间状态，最终发育成熟。这一系列过程，完全实现了“蛹化成蝶”的命运蜕变，是一个质的飞跃。因此，“前体”阶段是体外造血干细胞再生的关键节点，最具有深入挖掘的价值和研究意义。然而，由于胚胎发育早期造血干细胞数量稀少，且缺乏特异性表面标志，使其起源机制研究异常困难。在对胚胎的研究过程中，刘兵教授团队在单细胞水平成功捕获了造血干细胞前体，汤富酬教授团队开展单细胞测序分析发现mTOR信号通路在造血干细胞前体细胞中高度富集，袁卫平教授团队则根据组学分析结果，结合其前期工作基础和丰富的科研经验，利用多种组织特异性基因敲除小鼠（如血管内皮细胞和造血细胞）揭示了作为mTORC2重要组成部分之一的Rictor基因在内皮向造血干细胞生成过程中发挥着必不可少的作用，并阐明Rictor在内皮向造血祖细胞和造血干细胞转化过程中不同的调节强度，由此揭示了造血干细胞发生过程中精确和复杂的调控机制。

来源：血液病医院血研所

小鼠胚胎造血干细胞形成过程中单细胞分辨率的发育路径示意图