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JEM:Bcl11a"按住"ROS,同济大学余勇团队揭示造血干细胞体外培养失效机制

  1. 造血干细胞(HSCs)
  2. BCL11A
  3. 体外扩增移植物

来源:iNature 2026-11-12 15:13

Bcl11a在造血干细胞体外培养过程中迅速且持续下调,其丢失解除了对NADPH氧化酶亚基Ncf1的抑制,导致ROS累积和造血干细胞功能衰退,为改善体外扩增移植物的功能质量提供了新的分子靶点和干预思路。

造血干细胞(HSCs)的体外扩增受到培养诱导的氧化应激的限制,但其上游转录驱动因素仍缺乏明确描述。

2026年11月3日,同济大学余勇团队在Journal of Experimental Medicine在线发表题为Bcl11a preserves hematopoietic stem cell function in culture by restraining Ncf1-dependent ROS的研究论文。

该研究发现,Bcl11a在造血干细胞体外培养过程中迅速且持续下调,其丢失解除了对NADPH氧化酶亚基Ncf1的抑制,导致ROS累积和造血干细胞功能衰退,为改善体外扩增移植物的功能质量提供了新的分子靶点和干预思路。

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造血干细胞(HSCs)是稀有的、自我更新的多能细胞,维持终身的血液和免疫细胞产生,构成骨髓移植的治疗基础。然而,其稀缺性限制了机制研究和临床应用—特别是在脐带血(CB)移植背景下,单份脐带血常含有过少的HSCs,无法在成年患者中实现快速持久的造血重建。HSCs的体外扩增可以解决这一限制,但在不损害其长期多系重建潜能的情况下增加HSC数量仍然是一个重大挑战。

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机理模式图(图源自Journal of Experimental Medicine)

在此,研究人员表明转录因子Bcl11a在HSC培养过程中快速且持续下调,并且这种下降驱动功能退化。Bcl11a对于维持静息状态、克隆形成活性和可连续移植的HSC功能既是必需的也是充分的。在机制上,Bcl11a直接抑制一个Nox2 NADPH氧化酶基因模块,包括编码p47phox组织者亚基的Ncf1;Ncf1缺失降低ROS并部分挽救Bcl11a缺陷HSCs的缺陷。

雷帕霉素—而非ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸—恢复Bcl11a表达、抑制Ncf1和ROS并改善HSC功能,将Bcl11a鉴定为连接雷帕霉素机械靶点复合物1抑制与氧化还原控制的候选效应因子。该轴在人类造血干细胞和祖细胞中保守,揭示了培养HSCs的可成药转录脆弱性以及改善体外扩增移植物的框架。

参考消息:https://doi.org/10.1084/jem.20261384

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