裴鋼院士EMBO J解析血管細(xì)胞生成新調(diào)控機(jī)制

2014-06-15 20:50:16艾偉拓（上海）醫(yī)藥科技有限公司290

來自中科院上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所，德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心等處的研究人員發(fā)表了題為“Lysophosphatidic acid acts as a nutrient-derived developmental cue to regulate early hematopoiesis”的文章，發(fā)現(xiàn)溶血磷脂酸信號在早期血液發(fā)育過程中的重要作用，闡明了一個新穎的調(diào)控成血管細(xì)胞生成的GPCR信號通路。

這一研究成果公布在The EMBO Journal雜志在線版上，領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是上海生命科學(xué)研究院院長裴鋼教授，裴鋼教授主要從事細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究，是中國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士，在包括Nature、Cell、Nature medicine等國內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文上百篇，被引用逾千次。

卵黃囊內(nèi)部貯存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，如卵磷脂(PC)，而PC為發(fā)育著的胚胎提供其所需的能量。PC可以被分泌性的磷脂酶A2催化產(chǎn)生溶血卵磷脂(LPC)，而LPC又可以進(jìn)一步被Autotaxin (ATX)的磷脂酶D活性催化降解為溶血磷脂酸(LPA)。然而，這些磷脂類物質(zhì)是否可以作為發(fā)育線索參與調(diào)節(jié)原始性造血還很不清楚。

在這篇文章中，研究人員證實(shí)了營養(yǎng)物質(zhì)來源的溶血磷脂酸信號為原始性造血提供關(guān)鍵的發(fā)育線索，同時闡明了調(diào)控成血管細(xì)胞生成的新機(jī)制。

原始性造血是在脊椎動物卵黃囊血島中由具有中胚層細(xì)胞特性的成血管細(xì)胞分化發(fā)育而來，但人們對成血管細(xì)胞生成的胞外調(diào)節(jié)機(jī)制還沒有清晰的認(rèn)識。

營養(yǎng)物質(zhì)來源的溶血磷脂酸信號在成血管細(xì)胞生成和原始性造血中發(fā)揮了關(guān)鍵的調(diào)控作用。這項(xiàng)研究工作從生物信息學(xué)分析著手，發(fā)現(xiàn)作為G蛋白偶聯(lián)受體(G-protein-coupled receptors, GPCR) 家族成員之一的Lpar1在小鼠胚胎干細(xì)胞向血液分化中表達(dá)水平顯zhu上調(diào)。

此外研究人員還通過藥理學(xué)和遺傳學(xué)方法抑制Lpar1或ATX的活性或表達(dá)能顯zhu抑制小鼠胚胎干細(xì)胞向血液分化和成血管細(xì)胞生成。機(jī)制研究表明，PI3K/AKT-Smad信號通路介導(dǎo)了LPA信號對成血管細(xì)胞生成及原始性造血的調(diào)控作用。

進(jìn)一步的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，LPA信號通路也是斑馬魚成血管細(xì)胞及原始性造血正常發(fā)育所必需的。研究發(fā)現(xiàn)證實(shí)了LPA信號在成血管細(xì)胞生成及原始性造血中的重要功能，同時闡明了一個新穎的調(diào)控成血管細(xì)胞生成的GPCR信號通路。

近期裴鋼教授研究組還在Cell Research雜志上發(fā)文，采用化學(xué)雞尾酒結(jié)合低氧策略成功將小鼠胚胎成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)生成了神經(jīng)祖細(xì)胞（Neural progenitor cells ,NPCs）。

研究人員報告稱，可以在生理低氧條件下采用一種名為VCR的化學(xué)雞尾酒誘導(dǎo)小鼠胚胎成纖維細(xì)胞生成NPCs。VCR雞尾酒的成分包括：組蛋白去乙酰化酶（HDACs）抑制劑VPA，GSK-3激酶抑制劑CHIR99021以及TGF-β信號通路抑制劑Repsox。