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    我国科学家在单细胞尺度解析造血干细胞起源研究方面取得重要突破

    日期 2016-06-16   来源:生命科学部   作者:殷文璇 杜生明  【 】   【打印】   【关闭

      5月26日, Nature杂志以长篇文章(Article)形式发表了军事医学科学院附属医院刘兵研究员课题组、北京大学生物动态光学成像中心汤富酬研究员课题组和中国医学科学院天津血液学研究所袁卫平研究员课题组的合作研究论文“Tracing haematopoietic stem cell formation at single-cell resolution”(单细胞尺度追踪造血干细胞起源)。论文链接:http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature17997.html。文章首次在单细胞水平系统地解析了小鼠胚胎造血干细胞的起源问题,是造血干细胞发育领域取得的一项重要突破性进展。该项成果也充分体现了开展合作研究的优势。该研究得到了包括国家杰出青年科学基金(项目批准号:31425012)在内的多项国家自然科学基金的资助(项目批准号:31371185, 81400076, 31322037等)。

      刘兵课题组首先利用新筛选到的造血干细胞前体细胞特异性表面标志,借助课题组首创的单细胞诱导移植技术,首次实现了造血干细胞前体(pre-HSC)的单细胞捕获,且效率高达30%。这是继1996年国际上首次实现成年小鼠骨髓造血干细胞的单细胞分离后,研究人员在胚胎发育早期首次成功实现对数量极其稀少的造血干细胞前体的高精度分离,为后续的一系列研究提供了实验方法和研究材料。随后刘兵课题组与汤富酬课题组展开紧密合作,针对HSC发育过程中具有代表性的5类细胞进行单细胞转录组测序,绘制出HSC发育全程的转录组图谱。针对转录组数据深度挖掘获得的线索,刘兵课题组又与袁卫平课题组合作,发现并揭示mTOR信号通路在特异性调控HSC发育中发挥了关键作用。更为有趣的是,该研究还观察到了一种早于成熟HSC到达胎肝后的细胞扩增活动——Pre-HSC的分裂扩增现象,其具体的分裂模式还值得进一步深入研究。此外,该项目研究还发掘出Pre-HSC的98个特征基因,为今后HSC发育调控、HSC诱导分化和重编程提供有据可依的候选分子。总之,该研究为今后阐明HSC的体内发育规律、发掘HSC的体外再生策略提供了可靠的理论依据和数据资源。




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