血細(xì)胞分化的表觀遺傳機(jī)制是什么？

在骨髓中，血液干細(xì)胞通過(guò)前體細(xì)胞產(chǎn)生具有各種功能的各種血細(xì)胞類(lèi)型：白細(xì)胞負(fù)責(zé)免疫防御；負(fù)責(zé)紅細(xì)胞中氧氣的運(yùn)輸；或者說(shuō)，血小板對(duì)于血液凝固是必不可少的。細(xì)胞發(fā)展成什么樣的細(xì)胞取決于很多因素。在最新的研究中，Asifa Akhtar的實(shí)驗(yàn)室表明，表觀遺傳調(diào)節(jié)劑MOF的正確劑量對(duì)細(xì)胞命運(yùn)有重要影響。如果在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候被激活，這種酶會(huì)觸發(fā)血液干細(xì)胞和前體細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程，這些細(xì)胞會(huì)分化成紅細(xì)胞。

人體平均含有35萬(wàn)億個(gè)紅細(xì)胞。一秒鐘內(nèi)，大約有300萬(wàn)個(gè)這樣的小椎間盤(pán)細(xì)胞死亡。但在第二秒鐘，將生成相同數(shù)量的數(shù)字來(lái)保持活動(dòng)紅細(xì)胞的水平。有趣的是，所有這些細(xì)胞都經(jīng)歷了一個(gè)稱(chēng)為紅細(xì)胞生成的多階段分化過(guò)程。它們從造血干細(xì)胞(HSC)(每個(gè)血細(xì)胞的前體，包括各種免疫細(xì)胞)開(kāi)始，然后分化為多能祖細(xì)胞(MPP)，然后逐漸分化為成熟的紅細(xì)胞。

如果這種分化過(guò)程失敗，可能會(huì)損害我們的健康。例如，如果遵循紅細(xì)胞路線圖的HSC選擇較少，個(gè)體將容易貧血。另一方面，免疫細(xì)胞路線圖的異常與白血病的發(fā)病有關(guān)。

早期造血的表觀遺傳調(diào)控

弗雷格堡的免疫生物學(xué)和表觀遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究了控制血細(xì)胞分化過(guò)程的因素。現(xiàn)在，研究小組已經(jīng)確定了表觀遺傳調(diào)節(jié)因子MOF如何在紅細(xì)胞生成過(guò)程中協(xié)調(diào)HSC的命運(yùn)。

“控制細(xì)胞發(fā)育過(guò)程的最重要的內(nèi)部線索之一是染色質(zhì)景觀的調(diào)節(jié)，”Akhtar說(shuō)。在我們的細(xì)胞中，脫氧核糖核酸包裹在組蛋白周?chē)纬扇旧|(zhì)結(jié)構(gòu)。這種包裝在細(xì)胞類(lèi)型特異性基因調(diào)控和紅系分化中起著重要作用。默認(rèn)情況下，染色質(zhì)是不“允許”的，這意味著基因已經(jīng)關(guān)閉。然而，轉(zhuǎn)移組蛋白可以開(kāi)放染色質(zhì)，促進(jìn)基因表達(dá)。

表觀遺傳調(diào)節(jié)因子引導(dǎo)HSC走上正確的道路

已知MOF酶通過(guò)在特定位點(diǎn)(K16ac)乙?；疕4組蛋白直接觸發(fā)染色質(zhì)開(kāi)放。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室追蹤小鼠紅細(xì)胞生成過(guò)程中的多器官功能衰竭時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)這種酶通過(guò)調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞和紅細(xì)胞祖細(xì)胞的染色質(zhì)可及性來(lái)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)紅細(xì)胞生成?！拔覀兊臄?shù)據(jù)表明，血細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中正確的Mof劑量和時(shí)間對(duì)于啟動(dòng)染色質(zhì)激活的紅系發(fā)育過(guò)程非常重要。這個(gè)過(guò)程可以確保正確的轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡(luò)對(duì)紅系分支非常重要?！弊髡呷骼騺喤逅靼⒘_德里格斯。

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