导读.
8月10日，中国科学院动物研究所刘峰课题组在Developmental Cell杂志上在线发表了题为“The vascular niche regulates hematopoietic stem and progenitor cell lodgement and expansion via klf6a-ccl25b”的研究论文，揭示了造血微环境对造血干细胞调控的新分子机制，发现Klf6a-Ccl25b/Ccr7信号轴介导造血干细胞的扩增，同时也将为造血干细胞的体外扩增和移植提供理论指导。
战国时期，“孟母三迁”成就一代思想家孟子的典故可谓是家喻户晓，这个故事向人们展示了环境因素的重要性。在生物体内，微环境同样是造血干细胞多步骤、多阶段发育过程中不可或缺的因素。过去的研究表明，造血干细胞发育的不同阶段，都有特定的微环境对其进行调控。微环境是如何调控造血干细胞扩增的问题是该领域研究的热点之一，然而相关的调控机理，长期以来研究的并不清楚。
8月10日，中国科学院动物研究所刘峰课题组在Developmental Cell杂志上在线发表了题为“The vascular niche regulates hematopoietic stem and progenitor cell lodgement and expansion via klf6a-ccl25b”的研究论文，揭示了造血微环境对造血干细胞调控的新分子机制，发现Klf6a-Ccl25b/Ccr7信号轴介导造血干细胞的扩增，同时也将为造血干细胞的体外扩增和移植提供理论指导。
论文解读：
脊椎动物造血干细胞产生于主动脉-性腺-中肾区(Medvinsky and Dzierzak, 1996)，随后迁移到胎肝（小鼠和人）(Ema and Nakauchi, 2000) 或尾部造血组织（斑马鱼）(Murayama, et al., 2006) 进行扩增，进而迁移至胸腺向淋系分化，最后迁移至骨髓（小鼠和人）或肾髓（斑马鱼）以维持终生造血(Pietras, et al., 2011)。由此可见，在造血干细胞发育的不同阶段，都有特定的微环境对其进行调控。其中，微环境如何调控造血干细胞扩增成为该领域研究的热点问题之一。
鉴于小鼠胚胎子宫内发育和部分突变体早期致死的局限性，中国科学院动物所刘峰研究员领导的血液与心血管发育研究组以斑马鱼为模式动物，重点研究和阐释了尾部造血组织中血管内皮细胞对造血干细胞扩增的作用及其机制。研究组充分利用斑马鱼体外发育和早期胚胎透明的优势，通过激光共聚焦显微镜实时观察，发现尾部造血组织处的造血干细胞毗邻于血管内皮细胞，并且其迁移和扩增具有尾部静脉特异的方向性。这一现象暗示尾部血管内皮细胞是造血干细胞微环境中的重要因素。
通过对血管内皮细胞、造血干细胞和尾部造血组织中其它细胞类群进行的全基因组表达谱分析，发现一个内皮细胞特异性的转录因子Klf6a。敲低或敲除klf6a会导致斑马鱼尾部造血组织中血管内皮所构成的微环境发生缺陷，从而阻碍了造血干细胞的驻留和扩增。深入的分子机制探索发现，Klf6可以直接调控趋化因子ccl25b的表达，通过Ccl25b/Ccr7 趋化信号影响造血干细胞扩增。另外，小鼠胎肝LSK细胞（Lin-Sca-1+c-Kit+）的体外培养实验结果证明，该分子机制在高等哺乳动物胎肝造血中也是保守的。
附图：血管内皮细胞通过分泌重要的趋化因子调控造血干细胞驻留和增殖。在正常个体中，斑马鱼尾部造血组织不仅为造血干细胞提供物理性的生存环境，同时，血管内皮细胞可以通过分泌趋化因子吸引造血干细胞在其中驻留以促进干细胞的增殖。在klf6a缺陷的个体中，尾部血管的结构紊乱及血管内皮来源的趋化因子ccl25b的急剧减少，破坏了造血干细胞寄居的微环境从而导致造血干细胞在尾部造血组织的驻留和增殖能力下降。
据悉，中国科学院动物所博士研究生薛媛媛为第一作者，刘峰研究员为通讯作者，该课题得到了国家相关人才计划、国家自然科学基金重点项目、国家重点基础研究发展计划和中国科学院干细胞与再生医学战略性先导科技专项的资助。
参考文献：
Ema, H., and Nakauchi, H. (2000). Expansion of hematopoietic stem cells in the developing liver of a mouse embryo. Blood 95, 2284-2288.
Medvinsky, A., and Dzierzak, E. (1996). Definitive hematopoiesis is autonomously initiated by the AGM region. Cell 86, 897-906.
Murayama, E., Kissa, K., Zapata, A., Mordelet, E., Briolat, V., Lin, H.F., Handin, R.I., and Herbomel, P. (2006). Tracing hematopoietic precursor migration to successive hematopoietic organs during zebrafish development. Immunity 25, 963-975.
Pietras, E.M., Warr, M.R., and Passegue, E. (2011). Cell cycle regulation in hematopoietic stem cells. J Cell Biol 195, 709-720.
