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Nat Commun:揭示调节造血干祖细胞分化更新的新型分子机制

来源:本站原创 2019-03-18 08:02

2019年3月18日 讯 /生物谷BIOON/ --机体需要制造持续的血细胞供应来进入循环,血细胞的功能范围非常广,比如其会向组织供氧、抵御感染、还能帮助机体在损伤后促进血液凝固;避免这些细胞发生缺陷或过度增殖往往涉及非常严格的调控机制,但研究人员并不清楚其中所涉及的分子机制。

图片来源:ifpnews.com

近日,来自大阪大学的科学家们通过研究发现,一种名为Ragnase-1的分子或能调节造血干祖细胞(HSPCs,hematopoietic stem and progenitor cells)的更新和分化,所有血细胞都衍生自HSPCs,相关研究结果刊登于国际杂志Nature Communications上;文章中研究者揭示了Ragnase-1分子的异常如何失去调节血细胞产生的能力,以及其如何引发多种副作用发生,比如血液恶性肿瘤的发生等。

这项研究中,研究人员首次利用基于计算机的分析技术鉴别出了在成体和胚胎HSPCs表达发生明显不同的关键基因,在这些基因中,研究人员选择Ragnase-1进行深入分析研究,鉴于其在另一种干细胞类型分化过程中所扮演的角色,后期研究人员进行的分析包括在小鼠机体中剔除一个或一对Ragnase-1基因拷贝,随后评估干细胞分化为其它血细胞系的影响以及小鼠整体健康程度的影响。

研究者Nobuyuki Takakura说道,剔除Ragnase-1基因(甚至是一个基因拷贝)或会导致骨髓中HSPCs分化和更新发生异常,同时Ragnase-1基因敲除的小鼠也会表现出一些生理学的异常,比如体重减轻和脾脏扩大等,这些小鼠往往在很年轻时就死亡了。随后研究者深入分析了Ragnase-1促进其功能发挥的机制,他们发现,Ragnase-1能通过降解靶点mRNAs:Gata2和Tal1来在转录后水平上施加调节活性,这一过程对于控制血细胞生成至关重要。

本文研究表明,Ragnase-1的活性是确定干细胞一系列行为的关键,比如是否能维持静息状态,自我更新用以维持干细胞池未来的分化,或根据机体需要开始分化为不同类型的血细胞系等。研究者表示,Ragnase-1在HSPCs的更新和分化上扮演着关键角色,相关研究或能为研究者提供靶点帮助开发治疗诸如白血病等多种疾病的新型疗法。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Hiroyasu Kidoya, Fumitaka Muramatsu, Teppei Shimamura, et al. Regnase-1-mediated post-transcriptional regulation is essential for hematopoietic stem and progenitor cell homeostasis. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-09028-w

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