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科学研究

中南大学刘静教授团队发现红系发育转录调控新机制
日期:2023-03-22

近日,中南大学生命科学学院、血液学基础与应用湖南省重点实验室刘静教授课题组在国际权威学术期刊Nucleic Acids Research(影响因子19.16)发表了题为“The novel GATA1-interacting protein HES6 is an essential transcriptional cofactor for human erythropoiesis”的研究论文。中南大学生命科学学院刘静教授、王梓副教授韩旭博士后为论文通讯作者,王梓副教授与博士研究生王攀为该论文的共同第一作者,中南大学为第一和唯一通讯单位。中南大学湘雅医院、中南大学湘雅二医院、上海交通大学、湖南大学美国纽约血液中心等多家单位合作参与了本研究。

红细胞是机体内数量最多的血细胞,担负着输送氧气的重任。红细胞分化异常可导致各种各样的红系相关疾病,如不同类型贫血及红细胞增多症等。全球约有1/3的人口患有不同程度的红细胞疾病,严重影响患者的生命健康及生活质量。除了红细胞疾病外,体外生成红细胞也是再生医学领域的重大科学问题之一,其解决有助于缓解日趋严重的“血荒”危机。当前掣肘红细胞疾病发病机理认知、治疗策略开发及高效体外红细胞生产的主要因素是对红细胞发育分化调控机制缺乏系统、精准的理解。GATA1是红系调控的最重要转录因子之一,全面构建 GATA 1的精细调控网络对于指导红细胞发育分化具有重要意义。研究发现了新型GATA1相互作用蛋白HES6并证实了其在红系发育中的关键作用。该研究揭示了HES6GATA1相结合共调控系列红细胞分化重要基因的表达,形成了HES6-GATA1-STAT1正反馈转录调控环路。该环路也是响应促红细胞生成素EPO的重要渠道,参与促进红细胞生成。在真性红细胞增多症PV中,研究发现HES6参与了PV中红细胞的异常增殖,而抑制HES6则可显著减缓PV小鼠的病理特征,提示 HES6有望成为治疗PV的潜在靶点。总之,本研究通过对GATA 1转录调控网络的进一步剖析,发现了重要新成员HES6,并全面解析了该复合物在人类红细胞生成中的关键作用。不仅拓展了对红细胞发育分化机理的认知,为真性红细胞增多症的治疗提供了潜在靶点及新思路,还为体外生产红细胞提供了理论基础。本研究丰富了人类对红系发育调控机制和疾病机理的认识,将有力促进基础到临床的转化应用。该研究受到得到了国家自然科学基金重点国际(地区)合作项目、国家自然科学基金面上项目、科技部重点研发课题、中南大学创新驱动计划等项目资助。


     刘静教授团队近年来围绕红系重要核心转录因子GATA1的表达和蛋白稳定性调控开展了多个深入系统研究,阐明GATA1蛋白水平受到细胞周期调控蛋白p19以细胞周期非依赖信号通路调控红系发育,具有原始创新性;揭示GATA1蛋白水平的稳定性受到去泛素化蛋白USP7的调控,开创了红系中去泛素化调控新领域。文章先后发表于国际血液学顶级期刊Blood和欧洲血液学专业杂志Haematologica。此外,团队系统综述了共转录因子等重要调控分子在正常和异常造血发育中的功能机制,文章先后发表于Molecular CancerSTTT等国际一流期刊