中國科學院上海生命科學研究院/上海交通大學醫(yī)學院健康科學研究所,中國科學院干細胞生物學重點實驗室發(fā)育與疾病研究組于近日在國際著名學術期刊《Blood》在線發(fā)表了最新研究成果“Dominant-Negative C/ebpα and Polycomb Group Protein Bmi1 Extends Short-Lived Hematopoietic Stem/Progenitor Cells Lifespan and Induces Lethal Dyserythropoiesis”。該項研究利用斑馬魚這一模式生物,研究了造血發(fā)育和白血病發(fā)生過程中的關鍵調控因子C/ebpα和Bmi1在早期造血干/祖細胞生存和自我更新能力維持方面的作用,并建立了造血發(fā)育異常的斑馬魚疾病模型。該項成果為了解造血干細胞自我更新的分子調控路徑,并進一步探索造血系統(tǒng)發(fā)育和疾病發(fā)生的機制提供了新的依據。
該研究組博士研究生周婷同學在劉廷析研究員的指導下,利用早期造血組織特異性的lmo2啟動子和Cre-loxP系統(tǒng),在斑馬魚早期造血干/祖細胞(primitive hematopoietic stem/progenitor cells)中特異性地表達白血病關鍵因子C/ebpα的顯性負蛋白和Bmi1蛋白。發(fā)現顯性負的C/ebpα蛋白(Dominant-Negative C/ebpα)可以使這群自我更新能力有限的短程干細胞(short-lived stem cells)的細胞壽命延長至胚胎定向造血(definitive hematopoiesis)階段,并進而誘發(fā)紅系造血異常(erythropoietic dysplasia)。進一步研究證實:C/ebpα蛋白可通過結合Bmi1基因啟動子區(qū)的C/EBP結合序列,使C/ebpα顯性負轉基因魚系的Bmi1表達特異性上升;在斑馬魚早期造血干/祖細胞特異性過表達Bmi1可獲得與C/ebpα顯性負轉基因魚系非常相似的表型,反之則可以使該異常表型基本消失。這些結果提示:表觀遺傳學調控因子Bmi1可能是C/ebpα蛋白的直接下游,顯性負的C/ebpα蛋白正是通過上調Bmi1影響早期造血干/祖細胞的生存及自我更新能力。
該工作得到國家科技部、國家自然科學基金委、上海市科委、中國科學院以及上海市教委E-研究院經費的支持。