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：白細胞負責免疫防御；負責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?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和表觀遺傳學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?！弊髡呷骼騺喤逅靼⒘_德里格斯。
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