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Cell Res:表观遗传学因素在血液发生中的作用

来源:中科院动物所 2013-11-06 17:35

造血干细胞是一群维持生命体正常生理功能所必须的多能造血祖细胞,可以产生各种成熟的血细胞包括红系、髓系和淋系细胞等。以往的研究主要集中在信号通路和转录因子的调控作用,而关于表观遗传学因素,例如microRNA,在血液发生中的作用研究较少。

中科院动物研究所刘峰研究员领导的血液与心血管发育研究组利用斑马鱼和小鼠两种模式生物,发现mir-142-3p在造血干细胞中特异性表达。在斑马鱼中,敲低mir-142-3p导致造血干细胞和T细胞数目减少。应用遗传学、生物信息学、细胞生物学和分子生物学等多种研究手段发现:mir-142-3p靶向调控干扰素调节因子irf7从而影响其介导的Gcsf-NO信号通路,进而影响造血干细胞的产生和分化。在小鼠中,mir-142-3p也可以负向调节irf7,影响小鼠造血干细胞的形成和分化。该研究成果揭示了mir-142-3p在脊椎动物造血干细胞发育中的保守作用,为microRNA调控造血干细胞发育的研究提供了新视野,也为体外扩增造血干细胞提供了理论基础。

以上研究成果于10月29日在线发表于Cell Research,研究组博士研究生卢炘彦、硕士研究生李夏娟为论文共同第一作者;刘峰研究员为通讯作者。军事医学科学院刘兵实验室在小鼠工作上提供了技术支持。

该研究工作得到了科技部国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、中科院百人计划和干细胞专项的支持。(生物谷Bioon.com)

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Cell Research       doi: 10.1038/cr.2013.145

miR-142-3p regulates the formation and differentiation of hematopoietic stem cells in vertebrates

Xinyan Lu1,*, Xiajuan Li1,*, Qiuping He1, Jiao Gao2, Ya Gao1, Bing Liu2 and Feng Liu1

Previous studies on developmental hematopoiesis have mainly focused on signaling and transcription factors, while the appreciation of epigenetic regulation including that of microRNAs is recent. Here, we show that in zebrafish and mouse, miR-142-3p is specifically expressed in hematopoietic stem cells (HSCs). Knockdown of miR-142a-3p in zebrafish led to a reduced population of HSCs in the aorta-gonad-mesonephros (AGM) region as well as T-cell defects in the thymus. Mechanistically, miR-142a-3p regulates HSC formation and differentiation through the repression of interferon regulatory factor 7 (irf7)-mediated inflammation signaling. Finally, we show that miR-142-3p is also involved in the development of HSCs in mouse AGM, suggesting that it has a highly conserved role in vertebrates. Together, these findings unveil the pivotal roles that miR-142a-3p plays in the formation and differentiation of HSCs by repressing irf7 signaling.

 

 

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