تنظیم چند توانی خون سازی جنینی بوسیله EZH1
تاریخ انتشار: جمعه 06 بهمن 1396
| امتیاز:
همه رده های سلولی خون ساز که در خون پستانداران بالغ گردش می کنند از سلول های بنیادی خون ساز چند توان(HSCs) مشتق شوند. برعکس، در خون جنین پستانداران، پیش سازهای محدود شده رده ای، به صورت مستقل از سلول های بنیادی خون ساز، بدوا بوجود می آیند که در مراحل آخر بارداری بوجود می آیند. از آن جایی که در موش این فرایند به خوبی مشخص شده است، پیش سازهای اولیه، ابتدا در روز 7.5 بعد از لقاح در کیسه زرده بوجود می آیند. سپس، پیش سازهای اریتروئیدی-میلوئیدی که هموگلوبین جنینی و هم چنین پیش سازهای لنفوئیدی جنینی را بیان می کنند در کیسه زده و در جنین رشد یافته تکوین می یابند، اما این سلول ها فاقد پتانسیل سلول های بنیادی خون ساز هستند. در نهایت، سلول های بنیادی خون ساز قطعی با پتانسیل طولانی مدت و چند رده ای و توانایی پیوند به بالغین پرتوتابی شده در روز 10.5 بعد از لقاح، از اندوتلیوم شریانی در آئورت-گناد-مزونفروس و سایر سیستم عروقی خون ساز بوجود می آیند. مکانیسم های مولکولی این پیشرفت معکوس انتوژنی خون ساز لاینحل باقی مانده است. ما فرض کردیم که برنامه خون سازی قطعی ممکن است به طور فعال در جنین زایی اولیه و از طریق خاموش سازی اپی ژنتیکی سرکوب شود که کاهش این سرکوب، چند توانی را در پیش سازهای خون ساز محدود شده از نظر رده ای نشان خواهد داد. در این جا، ما نشان می دهیم که بیان کاهش یافته پروتئین گروه پلی کامب EZH1، بازده مولتی لنفوئیدی سلول های بنیادی پرتوان انسانی را افزایش می دهد. علاوه براین، نقص Ezh1 در جنین های موشی منجر به ظهور زودرس سلول های بنیادی خون ساز قطعی دارای عملکرد در in vivo می شود. بنابراین، ما EZH1 را به عنوان سرکوب کننده چند توانی خون سازی در جنین های اولیه پستانداران شناسایی کردیم.
Nature. 2018 Jan 17. doi: 10.1038/nature25435. [Epub ahead of print]
Regulation of embryonic haematopoietic multipotency by EZH1.
Vo LT1,2,3, Kinney MA1,2, Liu X4, Zhang Y4,5, Barragan J1,2, Sousa PM1,2, Jha DK1,2, Han A1,2, Cesana M1,2, Shao Z5, North TE6, Orkin SH2,3,7, Doulatov S8, Xu J4, Daley GQ1,2,3.
Abstract
All haematopoietic cell lineages that circulate in the blood of adult mammals derive from multipotent haematopoietic stem cells (HSCs). By contrast, in the blood of mammalian embryos, lineage-restricted progenitors arise first, independently of HSCs, which only emerge later in gestation. As best defined in the mouse, 'primitive' progenitors first appear in the yolk sac at 7.5 days post-coitum. Subsequently, erythroid-myeloid progenitors that express fetal haemoglobin, as well as fetal lymphoid progenitors, develop in the yolk sac and the embryo proper, but these cells lack HSC potential. Ultimately, 'definitive' HSCs with long-term, multilineage potential and the ability to engraft irradiated adults emerge at 10.5 days post-coitum from arterial endothelium in the aorta-gonad-mesonephros and other haemogenic vasculature. The molecular mechanisms of this reverse progression of haematopoietic ontogeny remain unexplained. We hypothesized that the definitive haematopoietic program might be actively repressed in early embryogenesis through epigenetic silencing, and that alleviating this repression would elicit multipotency in otherwise lineage-restricted haematopoietic progenitors. Here we show that reduced expression of the Polycomb group protein EZH1 enhances multi-lymphoid output from human pluripotent stem cells. In addition, Ezh1 deficiency in mouse embryos results in precocious emergence of functional definitive HSCs in vivo. Thus, we identify EZH1 as a repressor of haematopoietic multipotency in the early mammalian embryo.
PMID: 29342143