發布時間:2020-05-06 發布人:
2020年5月,我院蘭雨研究員與解放軍總醫院第五醫學中心劉兵研究員(太阳集团app首页講座教授)以及北京大學生命科學學院湯富酬研究員在造血幹細胞發育領域的合作研究成果“Embryonic endothelial evolution towards first hematopoietic stem cells revealed by single-cell transcriptomic and functional analyses”榮登Cell Research(生物1區,IF=17.8)當期封面論文。蘭雨、湯富酬和劉兵研究員為論文的共同通訊作者。
造血幹細胞位于成體造血系統的最上遊,具有自我更新能力并可産生所有類型的血液細胞。目前研究認為,造血幹細胞起源于胚胎發育中期的生血内皮細胞。由于數量稀少、發育時間轉瞬即逝、體内功能評價系統的技術門檻較高,研究者一直未能精準捕獲及分離具有造血幹細胞重建潛能的生血内皮細胞,其從原始内皮細胞逐步特化并走向造血幹細胞命運這條路徑的細胞轉歸及分子事件仍不清晰甚至存在争議。
劉兵/蘭雨合作團隊曾于2019年9月發表在Cell Research的研究從單細胞尺度解析了人類胚胎造血幹祖細胞發生的細胞層級以及分子特征,并篩選獲得富集生血内皮細胞的表面标志(https://www.nature.com/articles/s41422-019-0228-6)。相較于人類胚胎的研究,小鼠作為重要的實驗模型,具有樣品來源的可控性、體内功能評價及遺傳操作的可行性等諸多優勢,從而使得基于重要群體捕獲分離的精細體内外功能評價成為可能,這對于具有造血幹細胞命運的生血内皮細胞來講尤為重要。
本研究從轉錄組(transcriptome)、免疫表型(immunophenotype)和功能(function)三個層面(tif)重新規範定義了生血内皮細胞,實現了具有造血幹細胞潛能以及較以往研究提高近20倍富集效率的生血内皮細胞的捕獲和分離,并成功構建了更加敏感和特異性标識該生血内皮細胞的熒光報告小鼠Neurl3-EGFP;首次在單細胞水平證實生血内皮細胞具有内皮和造血雙向分化潛能,進一步在單細胞轉錄組水平揭示了從原始内皮細胞到靶向造血幹細胞命運的生血内皮細胞的兩步特化路徑。這些發現為造血幹細胞體内發育及體外再生研究提供了重要的理論基礎、數據庫資源和小鼠模型。
封面圖片呈現的魚躍龍門,象征血管内皮細胞經曆命運選擇變成造血幹細胞的曆程。據悉,Cell Research雜志封面論文競争激烈,科學發現以及封面圖片的高質量均是勝出的重要因素。造血幹細胞發育領域的權威專家、美國科學院院士将對該研究進行專文點評。
太阳集团app首页中西醫結合博士後流動站侯思元博士、解放軍總醫院第五醫學中心李宗城博士和倪豔麗碩士、軍事科學院軍事醫學研究院鄭曉娜博士、北京大學生命科學學院博士研究生高雲和董骥為該研究論文的第一作者。該項研究得到了國家科技部、國家自然科學基金委和廣東省科技廳等科研項目的支持。
原文鍊接:
https://www.nature.com/articles/s41422-020-0300-2
https://doi.org/10.1038/s41422-020-0300-2