在骨髓中，血液干細胞通過前體細胞產(chǎn)生具有各種功能的各種血細胞類型：白細胞負責(zé)免疫防御；負責(zé)紅細胞中氧氣的運輸；或者說，血小板對于血液凝固是必不可少的。細胞發(fā)展成什么樣的細胞取決于很多因素。在最新的研究中，Asifa Akhtar的實驗室表明，表觀遺傳調(diào)節(jié)劑MOF的正確劑量對細胞命運有重要影響。如果在適當(dāng)?shù)臅r候被激活，這種酶會觸發(fā)血液干細胞和前體細胞的發(fā)育過程，這些細胞會分化成紅細胞。
人體平均含有35萬億個紅細胞。一秒鐘內(nèi)，大約有300萬個這樣的小椎間盤細胞死亡。但在第二秒鐘，將生成相同數(shù)量的數(shù)字來保持活動紅細胞的水平。有趣的是，所有這些細胞都經(jīng)歷了一個稱為紅細胞生成的多階段分化過程。它們從造血干細胞(HSC)(每個血細胞的前體，包括各種免疫細胞)開始，然后分化為多能祖細胞(MPP)，然后逐漸分化為成熟的紅細胞。
如果這種分化過程失敗，可能會損害我們的健康。例如，如果遵循紅細胞路線圖的HSC選擇較少，個體將容易貧血。另一方面，免疫細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)實驗室研究了控制血細胞分化過程的因素?，F(xiàn)在，研究小組已經(jīng)確定了表觀遺傳調(diào)節(jié)因子MOF如何在紅細胞生成過程中協(xié)調(diào)HSC的命運。
“控制細胞發(fā)育過程的最重要的內(nèi)部線索之一是染色質(zhì)景觀的調(diào)節(jié)，”Akhtar說。在我們的細胞中，脫氧核糖核酸包裹在組蛋白周圍，形成染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種包裝在細胞類型特異性基因調(diào)控和紅系分化中起著重要作用。默認情況下，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)移組蛋白可以開放染色質(zhì)，促進基因表達。
表觀遺傳調(diào)節(jié)因子引導(dǎo)HSC走上正確的道路
已知MOF酶通過在特定位點(K16ac)乙酰化H4組蛋白直接觸發(fā)染色質(zhì)開放。當(dāng)實驗室追蹤小鼠紅細胞生成過程中的多器官功能衰竭時，他們發(fā)現(xiàn)這種酶通過調(diào)節(jié)造血干細胞和紅細胞祖細胞的染色質(zhì)可及性來動態(tài)協(xié)調(diào)紅細胞生成?！拔覀兊臄?shù)據(jù)表明，血細胞發(fā)育過程中正確的Mof劑量和時間對于啟動染色質(zhì)激活的紅系發(fā)育過程非常重要。這個過程可以確保正確的轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡(luò)對紅系分支非常重要。”作者塞西莉亞佩索阿羅德里格斯。
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